JP2016082236A - LIGHT EMITTING ELEMENT, DISPLAY DEVICE, ELECTRONIC DEVICE, AND LIGHTING DEVICE - Google Patents
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Abstract
【課題】蛍光を発する材料を発光物質として有する発光素子において、発光効率が高い発光素子を提供する。
【解決手段】一対の電極と、一対の電極間に設けられたEL層と、を有する発光素子である。EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有する。ホスト材料は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有する。ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、ゲスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である。
【選択図】図1A light-emitting element having high emission efficiency in a light-emitting element having a fluorescent material as a light-emitting substance is provided.
A light-emitting element having a pair of electrodes and an EL layer provided between the pair of electrodes. The EL layer includes a host material and a guest material. The host material has a function capable of exhibiting thermally activated delayed fluorescence at room temperature, and the guest material has a function capable of exhibiting fluorescence. The second excited triplet energy level of the guest material is equal to or higher than the lowest excited singlet energy level of the guest material.
[Selection] Figure 1
Description
本発明の一態様は、電界を加えることにより発光が得られる発光層を一対の電極間に挟んでなる発光素子、または該発光素子を有する表示装置、電子機器、及び照明装置に関する。 One embodiment of the present invention relates to a light-emitting element in which a light-emitting layer that can emit light by applying an electric field is sandwiched between a pair of electrodes, or a display device, an electronic device, and a lighting device each having the light-emitting element.
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。 Note that one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field. The technical field of one embodiment of the invention disclosed in this specification and the like relates to an object, a method, or a manufacturing method. Alternatively, one embodiment of the present invention relates to a process, a machine, a manufacture, or a composition (composition of matter). Therefore, the technical field of one embodiment of the present invention disclosed in this specification more specifically includes a semiconductor device, a display device, a liquid crystal display device, a light-emitting device, a lighting device, a power storage device, a memory device, a driving method thereof, Alternatively, the production method thereof can be given as an example.
近年、エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence:EL)を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層(EL層)を挟んだものである。この素子の電極間に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。 In recent years, research and development of light-emitting elements using electroluminescence (EL) have been actively conducted. The basic structure of these light-emitting elements is such that a layer containing a light-emitting substance (EL layer) is sandwiched between a pair of electrodes. Light emission from a light-emitting substance can be obtained by applying a voltage between the electrodes of this element.
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バックライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点も有する。 Since the above light-emitting element is a self-luminous type, a display device using the light-emitting element has advantages such as excellent visibility, no need for a backlight, and low power consumption. Furthermore, it has advantages such as being thin and light and capable of high response speed.
発光材料に有機材料を用い、一対の電極間に当該発光材料を含むEL層を設けた発光素子(例えば、有機EL素子)の場合、一対の電極間に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔(ホール)がそれぞれ発光性のEL層に注入され、電流が流れる。そして、注入された電子及び正孔が再結合することによって発光性の有機材料が励起状態となり、励起された発光性の有機材料から発光を得ることができる。 In the case of a light-emitting element (for example, an organic EL element) in which an organic material is used as a light-emitting material and an EL layer including the light-emitting material is provided between a pair of electrodes, a voltage is applied between the pair of electrodes so that electrons are emitted from the cathode. However, holes are injected from the anode into the light-emitting EL layer, and current flows. Then, when the injected electrons and holes are recombined, the light-emitting organic material becomes an excited state, and light emission can be obtained from the excited light-emitting organic material.
有機材料が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態(S*)と三重項励起状態(T*)があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。また、発光素子におけるそれらの統計的な生成比率は、S*:T*=1:3である。そのため、蛍光を発する材料を用いた発光素子より、燐光を発する材料を用いた発光素子の方が、高い発光効率を得ることが可能となる。したがって、三重項励起状態を発光に変換することが可能な燐光を発する材料を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている。 The types of excited states formed by organic materials include singlet excited states (S * ) and triplet excited states (T * ). Light emitted from singlet excited states is fluorescent, and light emitted from triplet excited states is emitted. It is called phosphorescence. Further, the statistical generation ratio thereof in the light emitting element is S * : T * = 1: 3. Therefore, a light emitting element using a phosphorescent material can obtain higher light emission efficiency than a light emitting element using a fluorescent material. Therefore, development of a light-emitting element using a phosphorescent material capable of converting a triplet excited state into light emission has been actively performed in recent years.
また、三重項励起状態の一部を発光に変換することが可能な材料として、熱活性化遅延蛍光(Thermally Activated Delayed Fluorescence:TADF)体が知られている。熱活性化遅延蛍光体では、三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態が生成され、一重項励起状態から発光に変換される。特許文献1及び特許文献2では、熱活性化遅延蛍光を発する材料について開示されている。 Further, as a material capable of converting a part of the triplet excited state into light emission, a thermally activated delayed fluorescence (TADF) body is known. In the thermally activated delayed phosphor, a singlet excited state is generated from the triplet excited state by crossing between the reverse terms, and converted from the singlet excited state to light emission. Patent Documents 1 and 2 disclose materials that emit thermally activated delayed fluorescence.
熱活性化遅延蛍光体を用いた発光素子において、発光効率を高めるためには、熱活性化遅延蛍光体において、三重項励起状態から一重項励起状態が効率よく生成するだけでなく、一重項励起状態から効率よく発光が得られること、すなわち蛍光量子収率が高いことが重要となる。しかしながら、この2つを同時に満たす発光材料を設計することは困難である。 In order to increase the light emission efficiency of a light-emitting device using a thermally activated delayed phosphor, not only a singlet excited state is efficiently generated from a triplet excited state but also a singlet excited in the thermally activated delayed phosphor. It is important that luminescence can be efficiently obtained from the state, that is, that the fluorescence quantum yield is high. However, it is difficult to design a light-emitting material that satisfies these two simultaneously.
そこで、熱活性化遅延蛍光体と、蛍光を発する材料と、を有する発光素子において、熱活性化遅延蛍光体の一重項励起エネルギーを、蛍光を発する材料へと移動させ、蛍光を発する材料から発光を得る方法が提案されている(特許文献3参照)。 Therefore, in a light emitting device having a thermally activated delayed phosphor and a material that emits fluorescence, the singlet excitation energy of the thermally activated delayed phosphor is transferred to the material that emits fluorescence, and light is emitted from the material that emits fluorescence. Has been proposed (see Patent Document 3).
熱活性化遅延蛍光体と、蛍光を発する材料と、を有する発光素子において、発光効率を高めるためには、熱活性化遅延蛍光体において、一重項励起状態が三重項励起状態から効率よく生成することが重要である。また、熱活性化遅延蛍光体の一重項励起状態から、蛍光を発する材料の一重項励起状態へ、効率よく励起エネルギーが移動することが重要である。また、蛍光を発する材料の一重項励起状態から効率よく発光が得られること、すなわち蛍光を発する材料の蛍光量子収率が高いことが重要である。 In a light-emitting element having a thermally activated delayed phosphor and a fluorescent material, in order to increase the light emission efficiency, a singlet excited state is efficiently generated from a triplet excited state in the thermally activated delayed phosphor. This is very important. Further, it is important that the excitation energy is efficiently transferred from the singlet excited state of the thermally activated delayed phosphor to the singlet excited state of the fluorescent material. In addition, it is important that light emission can be efficiently obtained from a singlet excited state of a fluorescent material, that is, that the fluorescent quantum yield of the fluorescent material is high.
熱活性化遅延蛍光体の一重項励起状態から、蛍光を発する材料の一重項励起状態へ、励起エネルギーが効率よく移動するとき、熱活性化遅延蛍光体の三重項励起状態から、蛍光を発する材料の三重項励起状態へも、励起エネルギーが移動することがある。熱活性化遅延蛍光体の三重項励起状態から、蛍光を発する材料の三重項励起状態へ、励起エネルギーが移動すると、熱活性化遅延蛍光体において、三重項励起状態から一重項励起状態が生成する確率が低下する。したがって、発光素子の発光効率を高めるためには、熱活性化遅延蛍光体の三重項励起状態から、蛍光を発する材料の三重項励起状態へ、励起エネルギーが移動することを防ぐことが重要である。 A material that emits fluorescence from the triplet excited state of the thermally activated delayed phosphor when the excitation energy efficiently moves from the singlet excited state of the thermally activated delayed phosphor to the singlet excited state of the material that emits fluorescence. Excitation energy may also move to the triplet excited state. When excitation energy is transferred from the triplet excited state of the thermally activated delayed phosphor to the triplet excited state of the fluorescent material, a singlet excited state is generated from the triplet excited state in the thermally activated delayed phosphor. Probability decreases. Therefore, in order to increase the light emission efficiency of the light emitting element, it is important to prevent the excitation energy from moving from the triplet excited state of the thermally activated delayed phosphor to the triplet excited state of the fluorescent material. .
本発明の一態様では、蛍光を発する材料を発光材料として有する発光素子において、発光効率が高い発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、信頼性の高い発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、発光効率が高く、信頼性の高い発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な発光素子を提供することを課題の一つとする。または、本発明の一態様では、発光効率が高く、消費電力が低減された新規な発光素子を提供することを課題の一つとする。 An object of one embodiment of the present invention is to provide a light-emitting element with high emission efficiency in a light-emitting element including a fluorescent material as a light-emitting material. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a light-emitting element with high reliability. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a light-emitting element with high emission efficiency and high reliability. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a novel light-emitting element. Another object of one embodiment of the present invention is to provide a novel light-emitting element with high emission efficiency and low power consumption.
なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。上記以外の課題は、明細書等の記載から自ずと明らかになるものであり、明細書等の記載から上記以外の課題を抽出することが可能である。 Note that the description of the above problems does not disturb the existence of other problems. Note that one embodiment of the present invention does not necessarily have to solve all of these problems. Problems other than those described above are naturally apparent from the description of the specification and the like, and it is possible to extract problems other than the above from the description of the specification and the like.
本発明の一態様は、一対の電極と、一対の電極間に設けられたEL層と、を有する発光素子であって、EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、ホスト材料は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、ゲスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である、ことを特徴とする発光素子である。 One embodiment of the present invention is a light-emitting element including a pair of electrodes and an EL layer provided between the pair of electrodes. The EL layer includes a host material and a guest material. Has a function capable of exhibiting thermally activated delayed fluorescence at room temperature, the guest material has a function capable of exhibiting fluorescence, and the second excited triplet energy level of the guest material is The light-emitting element has a lowest excited singlet energy level or higher.
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極間に設けられたEL層と、を有する発光素子であって、EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、ホスト材料は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位は、ゲスト材料の最低励起三重項エネルギー準位以上である、ことを特徴とする発光素子である。 Another embodiment of the present invention is a light-emitting element including a pair of electrodes and an EL layer provided between the pair of electrodes, and the EL layer includes a host material and a guest material. The host material has a function capable of exhibiting thermally activated delayed fluorescence at room temperature, the guest material has a function capable of exhibiting fluorescence, and the second excited triplet energy level of the guest material is The light-emitting element is characterized in that the host material has a lowest excited triplet energy level or higher, and the host material has a lowest excited triplet energy level or higher than the guest material's lowest excited triplet energy level. .
また、上記構成において、ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、ホスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上であると好ましい。 In the above structure, the second excited triplet energy level of the guest material is preferably equal to or higher than the lowest excited singlet energy level of the host material.
また、上記各構成において、ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位と、ゲスト材料の最低励起三重項エネルギー準位と、の差が0.5eV以上であると好ましい。 In each of the above structures, the difference between the lowest excited triplet energy level of the host material and the lowest excited triplet energy level of the guest material is preferably 0.5 eV or more.
また、上記各構成において、ホスト材料の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、ゲスト材料の燐光発光エネルギー以上であると好ましい。 In each of the above structures, the emission energy of thermally activated delayed fluorescence of the host material is preferably equal to or higher than the phosphorescence emission energy of the guest material.
また、上記構成において、ホスト材料の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーと、ゲスト材料の燐光発光エネルギーと、の差が0.5eV以上であると好ましい。 In the above structure, the difference between the thermally activated delayed fluorescence emission energy of the host material and the phosphorescence emission energy of the guest material is preferably 0.5 eV or more.
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極間に設けられたEL層と、を有する発光素子であって、EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、ホスト材料は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位は、ゲスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である、ことを特徴とする発光素子である。 Another embodiment of the present invention is a light-emitting element including a pair of electrodes and an EL layer provided between the pair of electrodes, and the EL layer includes a host material and a guest material. The host material has a function capable of exhibiting thermally activated delayed fluorescence at room temperature, the guest material has a function capable of exhibiting fluorescence, and the second excited triplet energy level of the guest material is The light-emitting element is characterized in that the host material has a lowest excited triplet energy level of the host material, and the host material has a lowest excited triplet energy level of not less than the lowest excited singlet energy level of the guest material. .
また、上記構成において、ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、ホスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上であると好ましい。 In the above structure, the second excited triplet energy level of the guest material is preferably equal to or higher than the lowest excited singlet energy level of the host material.
また、上記各構成において、ホスト材料の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、ゲスト材料の蛍光発光エネルギー以上であると好ましい。 In each of the above structures, it is preferable that the emission energy of the thermally activated delayed fluorescence of the host material is equal to or higher than the fluorescence emission energy of the guest material.
また、上記各構成において、ホスト材料の最低励起一重項エネルギー準位と、ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位と、の差が0eVを超えて0.2eV以下であると好ましい。 In each of the above structures, the difference between the lowest excited singlet energy level of the host material and the lowest excited triplet energy level of the host material is preferably more than 0 eV and 0.2 eV or less.
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極間に設けられたEL層と、を有する発光素子であって、EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、ホスト材料は、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、で形成される励起錯体は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、ゲスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である、ことを特徴とする発光素子である。 Another embodiment of the present invention is a light-emitting element including a pair of electrodes and an EL layer provided between the pair of electrodes, and the EL layer includes a host material and a guest material. The host material includes a first organic compound and a second organic compound, and the exciplex formed by the first organic compound and the second organic compound is thermally active at room temperature. The guest material has a function capable of exhibiting fluorescence, and the second excited triplet energy level of the guest material is the lowest excited singlet energy level of the guest material. It is a light emitting element characterized by being above the order.
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極間に設けられたEL層と、を有する発光素子であって、EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、ホスト材料は、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、で形成される励起錯体は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位は、ゲスト材料の最低励起三重項エネルギー準位以上である、ことを特徴とする発光素子である。 Another embodiment of the present invention is a light-emitting element including a pair of electrodes and an EL layer provided between the pair of electrodes, and the EL layer includes a host material and a guest material. The host material includes a first organic compound and a second organic compound, and the exciplex formed by the first organic compound and the second organic compound is thermally active at room temperature. The guest material has a function capable of exhibiting fluorescence, and the second excited triplet energy level of the guest material is the lowest excited triplet energy level of the exciplex. And the lowest excited triplet energy level of the exciplex is equal to or higher than the lowest excited triplet energy level of the guest material.
上記構成において、ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位以上であると好ましい。 In the above structure, the second excited triplet energy level of the guest material is preferably equal to or higher than the lowest excited singlet energy level of the exciplex.
また、上記各構成において、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位と、ゲスト材料の最低励起三重項エネルギー準位と、の差が0.5eV以上であると好ましい。 In each of the above structures, the difference between the lowest excited triplet energy level of the exciplex and the lowest excited triplet energy level of the guest material is preferably 0.5 eV or more.
また、上記各構成において、励起錯体の熱活性化遅延蛍光体の発光エネルギーは、ゲスト材料の燐光発光エネルギー以上であると好ましい。 In each of the above structures, the emission energy of the thermally activated delayed phosphor of the exciplex is preferably greater than or equal to the phosphorescence emission energy of the guest material.
また、上記構成において、励起錯体の熱活性化遅延蛍光体の発光エネルギーと、ゲスト材料の燐光発光エネルギーと、の差が0.5eV以上であると好ましい。 In the above structure, the difference between the emission energy of the thermally activated delayed phosphor of the exciplex and the phosphorescence emission energy of the guest material is preferably 0.5 eV or more.
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極間に設けられたEL層と、を有する発光素子であって、EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、ホスト材料は、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、で形成される励起錯体は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位は、ゲスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である、ことを特徴とする発光素子である。 Another embodiment of the present invention is a light-emitting element including a pair of electrodes and an EL layer provided between the pair of electrodes, and the EL layer includes a host material and a guest material. The host material includes a first organic compound and a second organic compound, and the exciplex formed by the first organic compound and the second organic compound is thermally active at room temperature. The guest material has a function capable of exhibiting fluorescence, and the second excited triplet energy level of the guest material is the lowest excited triplet energy level of the exciplex. And the lowest excited triplet energy level of the exciplex is equal to or higher than the lowest excited singlet energy level of the guest material.
また、上記構成において、ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位以上であると好ましい。 In the above structure, the second excited triplet energy level of the guest material is preferably equal to or higher than the lowest excited singlet energy level of the exciplex.
また、上記各構成において、励起錯体の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、ゲスト材料の蛍光発光エネルギー以上であると好ましい。 Moreover, in each said structure, it is preferable that the emission energy of the heat activation delayed fluorescence of an exciplex is more than the fluorescence emission energy of a guest material.
また、上記各構成において、励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位と、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位と、の差が0eVを超えて0.2eV以下であると好ましい。 In each of the above structures, the difference between the lowest excited singlet energy level of the exciplex and the lowest excited triplet energy level of the exciplex is preferably greater than 0 eV and 0.2 eV or less.
また、上記各構成において、ゲスト材料が発光を呈すると好ましい。 In each of the above structures, the guest material preferably emits light.
また、上記各構成において、ゲスト材料は、アントラセン、テトラセン、クリセン、ピレン、ペリレン、アクリドン、の中から選ばれる一以上の骨格と、芳香族アミン、アルキル基、アリール基、の中から選ばれる一以上の置換基と、を有すると好ましい。 In each of the above structures, the guest material is selected from one or more skeletons selected from anthracene, tetracene, chrysene, pyrene, perylene, and acridone, and aromatic amines, alkyl groups, and aryl groups. It is preferable to have the above substituents.
また、上記構成において、上記骨格は、上記置換基と結合していると好ましい。 In the above structure, the skeleton is preferably bonded to the substituent.
また、上記構成において、上記骨格は、2つの上記置換基と結合し、且つ上記置換基が同一構造であると好ましい。 In the above structure, the skeleton is preferably bonded to the two substituents and the substituents have the same structure.
また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、カラーフィルタ、シール、またはトランジスタと、を有する表示装置である。また、本発明の他の一態様は、当該表示装置と、筐体またはタッチセンサと、を有する電子機器である。また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、筐体またはタッチセンサと、を有する照明装置である。 Another embodiment of the present invention is a display device including the light-emitting element having any of the above structures and a color filter, a seal, or a transistor. Another embodiment of the present invention is an electronic device including the display device and a housing or a touch sensor. Another embodiment of the present invention is a lighting device including the light-emitting element having any of the above structures and a housing or a touch sensor.
本発明の一態様により、蛍光を発する材料を発光材料として有する発光素子において、発光効率が高い発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、信頼性の高い発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、発光効率が高く、信頼性の高い発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低減された新規な発光素子を提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, a light-emitting element having high emission efficiency can be provided as a light-emitting element including a material that emits fluorescence as a light-emitting material. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a highly reliable light-emitting element can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a light-emitting element with high emission efficiency and high reliability can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a novel light-emitting element can be provided. Alternatively, according to one embodiment of the present invention, a novel light-emitting element with high emission efficiency and reduced power consumption can be provided.
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。 Note that the description of these effects does not disturb the existence of other effects. Note that one embodiment of the present invention does not necessarily have all of these effects. It should be noted that the effects other than these are naturally obvious from the description of the specification, drawings, claims, etc., and it is possible to extract the other effects from the descriptions of the specification, drawings, claims, etc. It is.
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and various changes can be made in form and details without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.
なお、図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。 Note that the position, size, range, and the like of each component illustrated in the drawings and the like may not represent the actual position, size, range, or the like for easy understanding. Therefore, the disclosed invention is not necessarily limited to the position, size, range, or the like disclosed in the drawings and the like.
また、本明細書等において、第1、第2等として付される序数詞は便宜上用いるものであり、工程順又は積層順を示さない場合がある。そのため、例えば、「第1の」を「第2の」又は「第3の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。 In this specification and the like, the ordinal numbers attached as the first and second are used for convenience and may not indicate the order of steps or the order of lamination. Therefore, for example, the description can be made by appropriately replacing “first” with “second” or “third”. In addition, the ordinal numbers described in this specification and the like may not match the ordinal numbers used to specify one embodiment of the present invention.
また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる場合がある。 Further, in this specification and the like, in describing the structure of the invention with reference to drawings, the same reference numerals may be used in common among different drawings.
また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。 In this specification and the like, the terms “film” and “layer” can be interchanged with each other. For example, the term “conductive layer” may be changed to the term “conductive film”. Alternatively, for example, the term “insulating film” may be changed to the term “insulating layer” in some cases.
また、本明細書等において、一重項励起状態は、励起エネルギーを有する一重項状態のことである。一重項励起状態のうち、最も低いエネルギーを有する励起状態を、最低励起一重項状態という。 In this specification and the like, a singlet excited state is a singlet state having excitation energy. Of the singlet excited states, the excited state having the lowest energy is referred to as the lowest excited singlet state.
また、本明細書等において、一重項励起エネルギー準位は、一重項励起状態のエネルギー準位のことである。一重項励起エネルギー準位のうち、最も低い励起エネルギー準位を、最低励起一重項エネルギー準位という。 In this specification and the like, a singlet excitation energy level is an energy level of a singlet excited state. Of the singlet excitation energy levels, the lowest excitation energy level is referred to as the lowest excitation singlet energy level.
また、本明細書等において、三重項励起状態は、励起エネルギーを有する三重項状態のことである。三重項励起状態のうち、最も低いエネルギーを有する励起状態を、最低励起三重項状態という。また、三重項励起状態のうち、最低励起三重項状態より高いエネルギーを有する励起状態を、高励起三重項状態という。また、高励起三重項状態のうち、最も低いエネルギーを有する励起状態を、第二励起三重項状態という。 In this specification and the like, a triplet excited state is a triplet state having excitation energy. Of the triplet excited states, the excited state having the lowest energy is referred to as the lowest excited triplet state. An excited state having higher energy than the lowest excited triplet state among triplet excited states is referred to as a highly excited triplet state. In addition, the excited state having the lowest energy among the highly excited triplet states is referred to as a second excited triplet state.
また、本明細書等において、三重項励起エネルギー準位は、三重項励起状態のエネルギー準位のことである。三重項励起エネルギー準位のうち、最も低い励起エネルギー準位を、最低励起三重項エネルギー準位という。また、三重項励起エネルギー準位のうち、最低励起三重項エネルギー準位より高いエネルギー準位を、高励起三重項エネルギー準位という。また、高励起三重項エネルギー準位のうち、最も低いエネルギー準位を、第二励起三重項エネルギー準位という。 In this specification and the like, a triplet excitation energy level is an energy level of a triplet excited state. Of the triplet excitation energy levels, the lowest excitation energy level is referred to as the lowest excitation triplet energy level. Among triplet excitation energy levels, an energy level higher than the lowest excitation triplet energy level is referred to as a high excitation triplet energy level. Moreover, the lowest energy level among the high excitation triplet energy levels is referred to as a second excitation triplet energy level.
また、本明細書等において蛍光材料とは、一重項励起状態から基底状態へ緩和する際に可視光領域に発光を与える材料である。燐光材料とは、三重項励起状態から基底状態へ緩和する際に、室温において可視光領域に発光を与える材料である。換言すると燐光材料とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な材料の一つである。 In this specification and the like, a fluorescent material is a material that emits light in the visible light region when relaxing from a singlet excited state to a ground state. A phosphorescent material is a material that emits light in the visible light region at room temperature when relaxing from a triplet excited state to a ground state. In other words, a phosphorescent material is one of materials that can convert triplet excitation energy into visible light.
また、本明細書等において、熱活性化遅延蛍光体とは、熱活性化により三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態を生成できる材料をいう。熱活性化遅延蛍光体は、例えば、TADFを発する材料のように、単独で三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態を生成できる材料を含んでも良い。また、励起錯体(エキサイプレックス、またはExciplexともいう)を形成する2種類の材料の組み合わせを含んでも良い。 In addition, in this specification and the like, a thermally activated delayed phosphor refers to a material that can generate a singlet excited state from a triplet excited state by reverse intersystem crossing by thermal activation. The thermally activated delayed phosphor may include a material that can generate a singlet excited state by a cross-reciprocal crossover from a triplet excited state alone, such as a material that emits TADF. Further, a combination of two kinds of materials forming an exciplex (also referred to as an exciplex or an exciplex) may be included.
熱活性化遅延蛍光体とは、三重項励起状態と一重項励起状態が近い材料ということもできる。より具体的には、三重項励起状態と一重項励起状態のエネルギー準位の差が0eVを超えて0.2eV以下の材料が好ましい。すなわち、TADFを発する材料のように単独で三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態を生成できる材料における、三重項励起状態と一重項励起状態のエネルギー準位の差が0eVを超えて0.2eV以下であるか、励起錯体における三重項励起状態と一重項励起状態のエネルギー準位の差が0eVを超えて0.2eV以下であることが好ましい。 The thermally activated delayed phosphor can be said to be a material having a triplet excited state and a singlet excited state close to each other. More specifically, a material in which the difference between the energy levels of the triplet excited state and the singlet excited state exceeds 0 eV and is 0.2 eV or less is preferable. That is, the difference between the energy levels of the triplet excited state and the singlet excited state exceeds 0 eV in a material that can generate a singlet excited state by reverse intersystem crossing from a triplet excited state alone, such as a material that emits TADF. It is preferable that the difference between the triplet excited state and the singlet excited state in the exciplex is greater than 0 eV and not greater than 0.2 eV.
また、本明細書等において、熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、熱活性化遅延蛍光の最も短波長側の発光ピーク(ショルダーを含む)とする。また、本明細書等において、燐光発光エネルギーまたは三重項励起エネルギーとは、燐光発光の最も短波長側の燐光発光ピーク(ショルダーを含む)とする。なお、上記燐光発光は、低温(例えば、10K)環境下において、時間分解フォトルミネッセンス法を行うことで観測することができる。 In this specification and the like, the emission energy of thermally activated delayed fluorescence is the emission peak (including shoulder) on the shortest wavelength side of thermally activated delayed fluorescence. In this specification and the like, the phosphorescence energy or triplet excitation energy is a phosphorescence peak (including a shoulder) on the shortest wavelength side of phosphorescence. The phosphorescence emission can be observed by performing a time-resolved photoluminescence method in a low temperature (for example, 10K) environment.
なお、本明細書等において、室温とは、0℃乃至40℃のいずれかの温度をいう。 Note that in this specification and the like, room temperature refers to any temperature of 0 ° C. to 40 ° C.
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について、図1乃至図3を用いて以下説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a light-emitting element of one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
<1.発光素子の構成例1>
まず、本発明の一態様の発光素子の構成について、図1(A)(B)(C)を用いて、以下説明する。
<1. Configuration Example 1 of Light-Emitting Element>
First, the structure of the light-emitting element of one embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS.
図1(A)は、本発明の一態様の発光素子150の断面模式図である。 FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a light-emitting element 150 of one embodiment of the present invention.
発光素子150は、一対の電極(電極101及び電極102)間に設けられたEL層100を有する。EL層100は、少なくとも発光層130を有する。なお、本実施の形態においては、電極101を陽極として、電極102を陰極として説明する。 The light-emitting element 150 includes an EL layer 100 provided between a pair of electrodes (the electrode 101 and the electrode 102). The EL layer 100 includes at least a light emitting layer 130. Note that in this embodiment mode, the electrode 101 is used as an anode and the electrode 102 is used as a cathode.
また、図1(A)に示すEL層100は、発光層130の他に、各機能層を有し、各機能層は、正孔注入層111、正孔輸送層112、電子輸送層117、及び電子注入層118を有する。なお、EL層100の構成は、図1(A)に示す構成に限定されず、正孔注入層111、正孔輸送層112、電子輸送層117、及び電子注入層118の中から選ばれた少なくとも一つを有する構成とすればよい。または、EL層100は、正孔または電子注入障壁を低減する、正孔または電子輸送性を向上する、正孔または電子輸送性を阻害する、または電極による消光現象を抑制する、ことができる等の機能を有する機能層を有する構成としてもよい。 In addition to the light-emitting layer 130, the EL layer 100 illustrated in FIG. 1A includes each functional layer, and each functional layer includes a hole injection layer 111, a hole transport layer 112, an electron transport layer 117, And an electron injection layer 118. Note that the structure of the EL layer 100 is not limited to the structure shown in FIG. 1A, and is selected from the hole injection layer 111, the hole transport layer 112, the electron transport layer 117, and the electron injection layer 118. What is necessary is just to set it as the structure which has at least one. Alternatively, the EL layer 100 can reduce a hole or electron injection barrier, improve a hole or electron transport property, inhibit a hole or electron transport property, or suppress a quenching phenomenon caused by an electrode. It is good also as a structure which has a functional layer which has these functions.
また、図1(B)は、図1(A)に示す発光層130の一例を示す断面模式図である。図1(B)に示す発光層130は、ホスト材料131と、ゲスト材料132と、を有する。 FIG. 1B is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the light-emitting layer 130 illustrated in FIG. A light-emitting layer 130 illustrated in FIG. 1B includes a host material 131 and a guest material 132.
ホスト材料131は、三重項励起エネルギーを逆項間交差によって一重項励起エネルギーに変換する機能を有すると好ましい。そうすることで、発光層130で生成した三重項励起エネルギーの一部を、ホスト材料131により一重項励起エネルギーに変換し、ゲスト材料132に移動することで、蛍光発光として取り出すことが可能となる。そのためには、ホスト材料131の最低励起一重項エネルギー準位とホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位との差が0eVを超えて0.2eV以下であると好ましい。特に、ホスト材料131としては、室温で熱活性化遅延蛍光を示す物質、すなわち熱活性化遅延蛍光体であると好適である。 The host material 131 preferably has a function of converting triplet excitation energy into singlet excitation energy by reverse intersystem crossing. By doing so, part of the triplet excitation energy generated in the light-emitting layer 130 is converted into singlet excitation energy by the host material 131 and moved to the guest material 132, so that it can be extracted as fluorescence. . For this purpose, the difference between the lowest excited singlet energy level of the host material 131 and the lowest excited triplet energy level of the host material 131 is preferably more than 0 eV and not more than 0.2 eV. In particular, the host material 131 is preferably a substance that exhibits thermally activated delayed fluorescence at room temperature, that is, a thermally activated delayed phosphor.
なお、ホスト材料131は単一の材料で構成されていても良く、複数の材料から構成されていても良い。また、ゲスト材料132としては、発光性の有機材料を用いればよく、該発光性の有機材料としては、蛍光を発することができる材料(以下、蛍光材料ともいう)であると好適である。以下の説明においては、ゲスト材料132として、蛍光材料を用いる構成について説明する。なお、ゲスト材料132を蛍光材料として読み替えてもよい。 The host material 131 may be composed of a single material or a plurality of materials. The guest material 132 may be a light-emitting organic material, and the light-emitting organic material is preferably a material that can emit fluorescence (hereinafter also referred to as a fluorescent material). In the following description, a structure using a fluorescent material as the guest material 132 will be described. Note that the guest material 132 may be read as a fluorescent material.
≪1−1.発光素子の発光機構≫
まず、発光素子150の発光機構について、以下説明を行う。
<< 1-1. Light emitting mechanism of light emitting element >>
First, the light emission mechanism of the light emitting element 150 will be described below.
本発明の一態様の発光素子150においては、一対の電極(電極101及び電極102)間に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔(ホール)が、それぞれEL層100に注入され、電流が流れる。そして、注入された電子及び正孔が再結合することによって、EL層100が有する発光層130内のゲスト材料132が励起状態となり、励起されたゲスト材料132から発光を得ることができる。 In the light-emitting element 150 of one embodiment of the present invention, when a voltage is applied between the pair of electrodes (the electrode 101 and the electrode 102), electrons from the cathode and holes from the anode are applied to the EL layer 100, respectively. It is injected and current flows. Then, when the injected electrons and holes are recombined, the guest material 132 in the light-emitting layer 130 included in the EL layer 100 is excited, and light emission can be obtained from the excited guest material 132.
なお、以下の2つの過程により、ゲスト材料132からの発光が得られる。
(α)直接再結合過程
(β)エネルギー移動過程
Note that light emission from the guest material 132 is obtained by the following two processes.
(Α) Direct recombination process (β) Energy transfer process
≪1−2.(α)直接再結合過程≫
まず、ゲスト材料132における直接再結合過程を説明する。キャリア(電子または正孔)が、ゲスト材料132において再結合し、ゲスト材料132の励起状態が形成される。このとき、ゲスト材料132の励起状態が一重項励起状態のとき、蛍光発光が得られる。一方で、ゲスト材料132の励起状態が三重項励起状態のとき、熱失活する。
<< 1-2. (Α) Direct recombination process »
First, the direct recombination process in the guest material 132 will be described. Carriers (electrons or holes) recombine in the guest material 132, and an excited state of the guest material 132 is formed. At this time, when the guest material 132 is in a singlet excited state, fluorescence is emitted. On the other hand, when the excited state of the guest material 132 is a triplet excited state, it is thermally deactivated.
上述の(α)直接再結合過程においては、ゲスト材料132の蛍光量子収率が高ければ、ゲスト材料132の一重項励起状態から効率よく発光する。しかしながら、ゲスト材料132の三重項励起状態は、熱失活するため発光に寄与しない In the above-described (α) direct recombination process, if the guest material 132 has a high fluorescence quantum yield, light is efficiently emitted from the singlet excited state of the guest material 132. However, the triplet excited state of the guest material 132 does not contribute to light emission due to thermal deactivation.
≪1−3.(β)エネルギー移動過程≫
次に、ホスト材料131及びゲスト材料132のエネルギー移動過程を説明するために、図1(C)にエネルギー準位の相関を説明する模式図を示す。なお、図1(C)における表記及び符号は、以下の通りである。
・Host(131):ホスト材料131
・Guest(132):ゲスト材料132(蛍光材料)
・SH:ホスト材料131の最低励起一重項エネルギー準位
・TH:ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位
・S1G:ゲスト材料132(蛍光材料)の最低励起一重項エネルギー準位
・T1G:ゲスト材料132(蛍光材料)の最低励起三重項エネルギー準位
・T2G:ゲスト材料132(蛍光材料)の第二励起三重項エネルギー準位
<< 1-3. (Β) Energy transfer process »
Next, in order to describe the energy transfer process of the host material 131 and the guest material 132, FIG. 1C is a schematic diagram illustrating the correlation of energy levels. In addition, the notation and code | symbol in FIG.1 (C) are as follows.
Host (131): Host material 131
Guest (132): Guest material 132 (fluorescent material)
S H : lowest excited singlet energy level of host material 131 T H : lowest excited triplet energy level of host material 131 S 1G : lowest excited singlet energy level of guest material 132 (fluorescent material) T 1G : lowest excited triplet energy level of guest material 132 (fluorescent material) T 2G : second excited triplet energy level of guest material 132 (fluorescent material)
キャリアが、ホスト材料131において再結合し、ホスト材料131の励起状態が形成される。このとき、ホスト材料131の励起状態が一重項励起状態であり、且つ、ホスト材料131のSHが、ゲスト材料132のS1G以上である場合、図1(C)のルートE1に示すように、ホスト材料131の一重項励起エネルギーは、ホスト材料131からゲスト材料132に移動し、ゲスト材料132が一重項励起状態となる。一重項励起状態となったゲスト材料132からは、蛍光発光が呈される。 Carriers recombine in the host material 131, and an excited state of the host material 131 is formed. In this case, the excited state of the host material 131 is a singlet excited state, and, S H of the host material 131, is equal to or greater than S 1G of the guest material 132, as shown in route E 1 shown in FIG. 1 (C) In addition, the singlet excitation energy of the host material 131 moves from the host material 131 to the guest material 132, and the guest material 132 is in a singlet excited state. The guest material 132 in a singlet excited state exhibits fluorescence.
なお、ホスト材料131の一重項励起状態から、ゲスト材料132の三重項励起状態へのエネルギー移動は、ゲスト材料132における一重項基底状態から三重項励起状態への直接遷移が禁制であることから、主たるエネルギー移動過程になりにくいため、ここでは省略する。つまり、下記一般式(G1)の通り、ホスト材料131の一重項励起状態から、ゲスト材料132の一重項励起状態へのエネルギー移動が重要である。 Note that in the energy transfer from the singlet excited state of the host material 131 to the triplet excited state of the guest material 132, direct transition from the singlet ground state to the triplet excited state in the guest material 132 is prohibited. Since it is difficult to become the main energy transfer process, it is omitted here. That is, energy transfer from the singlet excited state of the host material 131 to the singlet excited state of the guest material 132 is important as represented by the following general formula (G1).
1H*+1G → 1H+1G* (G1) 1 H * + 1 G → 1 H + 1 G * (G1)
なお、一般式(G1)中、1H*はホスト材料131の最低励起一重項状態を表し、1Gはゲスト材料132の一重項基底状態を表し、1Hはホスト材料131の一重項基底状態を表し、1G*はゲスト材料132の最低励起一重項状態を表す。 Note that in General Formula (G1), 1 H * represents the lowest excited singlet state of the host material 131, 1 G represents a singlet ground state of the guest material 132, and 1 H represents a singlet ground state of the host material 131 1 G * represents the lowest excited singlet state of the guest material 132.
したがって、ホスト材料131の励起状態が一重項励起状態である場合、ホスト材料131の最低励起一重項エネルギー準位(SH)は、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位(S1G)以上であると好ましい。 Therefore, when the excited state of the host material 131 is a singlet excited state, the lowest excited singlet energy level (S H ) of the host material 131 is equal to or higher than the lowest excited singlet energy level (S 1G ) of the guest material 132. Is preferable.
次に、ホスト材料131の励起状態が生成し、それが三重項励起状態である場合、下記の2つの過程を辿って蛍光発光が得られる。 Next, when an excited state of the host material 131 is generated and is a triplet excited state, fluorescence emission is obtained by following the following two processes.
ホスト材料131が、逆項間交差により三重項励起エネルギーの一部を一重項励起エネルギーに変換する機能を有しているため、まず1つ目の過程として、図1(C)のルートA1に示すように、ホスト材料131のTHから逆項間交差(アップコンバージョン)によって、SHに励起エネルギーが移動する。 Since the host material 131 has a function of converting a part of triplet excitation energy to singlet excitation energy by reverse intersystem crossing, first, as a first process, a route A 1 in FIG. as shown in, by reverse intersystem crossing from T H of the host material 131 (up-conversion), the excitation energy into S H moves.
それに続く2つ目の過程として、ホスト材料131のSHが、ゲスト材料132のS1G以上である場合、図1(C)のルートE1に示すように、ホスト材料131のSHからゲスト材料132のS1Gに励起エネルギーが移動し、ゲスト材料132が一重項励起状態となる。一重項励起状態となったゲスト材料132からは蛍光発光が得られる。 As the second step subsequent, S H of the host material 131, is equal to or greater than S 1G of the guest material 132, as shown in route E 1 in FIG. 1 (C), the guest from the S H of the host material 131 Excitation energy is transferred to S 1G of the material 132, and the guest material 132 is in a singlet excited state. Fluorescence emission is obtained from the guest material 132 in a singlet excited state.
上述の1つ目の過程及び2つ目の過程は、下記一般式(G2)で表される。 The first process and the second process described above are represented by the following general formula (G2).
3H*+1G →(逆項間交差)→1H*+1G→1H+1G* (G2) 3 H * + 1 G → (reverse intersystem crossing) → 1 H * + 1 G → 1 H + 1 G * (G2)
なお、一般式(G2)中、3H*はホスト材料131の最低励起三重項状態を表し、1Gはゲスト材料132の一重項基底状態を表し、1H*はホスト材料131の最低励起一重項状態を表し、1Hはホスト材料131の一重項基底状態を表し、1G*はゲスト材料132の最低励起一重項状態を表す。 Note that in General Formula (G2), 3 H * represents the lowest excited triplet state of the host material 131, 1 G represents the singlet ground state of the guest material 132, and 1 H * represents the lowest excited singlet of the host material 131. 1 H represents the singlet ground state of the host material 131, and 1 G * represents the lowest excited singlet state of the guest material 132.
一般式(G2)に示すように、ホスト材料131の最低励起三重項状態(3H*)から逆項間交差によってホスト材料131の最低励起一重項状態(1H*)が生成され、その後、ゲスト材料132の最低励起一重項状態(1G*)へ励起エネルギーが移動する。 As shown in the general formula (G2), the lowest excited singlet state ( 1 H * ) of the host material 131 is generated by reverse intersystem crossing from the lowest excited triplet state ( 3 H * ) of the host material 131, and then The excitation energy is transferred to the lowest excited singlet state ( 1 G * ) of the guest material 132.
上述の(β)エネルギー移動過程で述べた全てのエネルギー移動過程が効率よく生じれば、ホスト材料131の三重項励起エネルギー及び一重項励起エネルギーの双方が効率よくゲスト材料132の最低励起一重項状態(1G*)に変換されるため、高効率な発光が可能となる。 If all of the energy transfer processes described in the above (β) energy transfer process occur efficiently, both the triplet excitation energy and the singlet excitation energy of the host material 131 are efficiently reduced to the lowest excited singlet state of the guest material 132. Since it is converted to ( 1 G * ), highly efficient light emission is possible.
ただし、ホスト材料131の一重項励起状態からゲスト材料132の一重項励起状態に励起エネルギーが移動する前に、ホスト材料131が当該励起エネルギーを光または熱として放出して失活してしまうと、発光効率が低下することになる。また、それ以前の過程として、ホスト材料131において三重項励起状態から一重項励起状態に逆項間交差するA1の過程の効率が落ちてしまうと、やはり発光効率が低下することになる。特に、ホスト材料131のTHが、ゲスト材料132のT1Gよりも低い場合は、SH≧S1G>T1G>THとなるため、THとSHのエネルギー差が大きくなってしまう。その結果、図1(C)のルートA1の逆項間交差が生じにくくなるため、それに続くルートE1に示すエネルギー移動過程も減少し、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率が低下する。したがって、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)は、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位(T1G)以上であると好ましい。 However, if the host material 131 is deactivated by releasing the excitation energy as light or heat before the excitation energy moves from the singlet excited state of the host material 131 to the singlet excited state of the guest material 132, Luminous efficiency will fall. Furthermore, it as previous processes, the efficiency of the process of A 1 crossing between Gyakuko the singlet excited state from a triplet excited state in the host material 131 falls, also the luminous efficiency is lowered. In particular, T H of the host material 131 is lower than the T 1G of the guest material 132, to become a S H ≧ S 1G> T 1G > T H, the energy difference between T H and S H is increased . As a result, the reverse intersystem crossing of the route A 1 in FIG. 1C is less likely to occur, so the subsequent energy transfer process shown in the route E 1 is also reduced, and the generation efficiency of the singlet excited state of the guest material 132 is reduced. To do. Therefore, the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131 is preferably equal to or higher than the lowest excited triplet energy level (T 1G ) of the guest material 132.
なお、図1(C)のルートE2に示すように、ホスト材料131のTHからゲスト材料132のT1Gに励起エネルギーが移動する場合も、熱失活する。したがって、図1(C)のルートE2に示すエネルギー移動過程が少ない方が、ゲスト材料132の三重項励起状態の生成効率を低減することができ、熱失活を減少させることができるため、好ましい。そのためには、ホスト材料131に対するゲスト材料132の濃度は低い方が好ましい。 Incidentally, as shown in route E 2 in FIG. 1 (C), even if the T 1G to excitation energy of the guest material 132 from T H of the host material 131 is moved, to heat inactivation. Therefore, it is possible to it is less energy transfer process shown in Route E 2 shown in FIG. 1 (C) is, it is possible to reduce the production efficiency of the triplet excited state of the guest material 132 reduces the thermal inactivation, preferable. For this purpose, the concentration of the guest material 132 with respect to the host material 131 is preferably low.
また、ゲスト材料132での直接再結合過程が支配的になると、発光層内でゲスト材料132の三重項励起状態が多数生成することになり、熱失活により発光効率を損ねてしまう。つまり、上述の(α)直接再結合過程よりも(β)エネルギー移動過程の割合が、多い方が、ゲスト材料132の三重項励起状態の生成効率を低減することができ、熱失活を減少させることができるため好ましい。そのためには、ホスト材料131に対するゲスト材料132の濃度は低い方が好ましい。 In addition, when the direct recombination process in the guest material 132 becomes dominant, a large number of triplet excited states of the guest material 132 are generated in the light emitting layer, and the light emission efficiency is impaired due to thermal deactivation. That is, when the ratio of the (β) energy transfer process is larger than the above (α) direct recombination process, the generation efficiency of the triplet excited state of the guest material 132 can be reduced, and thermal deactivation is reduced. It is preferable because it can be used. For this purpose, the concentration of the guest material 132 with respect to the host material 131 is preferably low.
次に、上述したホスト材料131と、ゲスト材料132との分子間のエネルギー移動過程の支配因子について説明する。分子間のエネルギー移動の機構としては、フェルスター機構(双極子−双極子相互作用)と、デクスター機構(電子交換相互作用)の2つの機構が提唱されている。 Next, the governing factors of the intermolecular energy transfer process between the host material 131 and the guest material 132 will be described. As a mechanism of energy transfer between molecules, two mechanisms, a Forster mechanism (dipole-dipole interaction) and a Dexter mechanism (electron exchange interaction) have been proposed.
≪1−4.フェルスター機構≫
フェルスター機構では、エネルギー移動に、分子間の直接的接触を必要とせず、ホスト材料131及びゲスト材料132間の双極子振動の共鳴現象を通じてエネルギー移動が起こる。双極子振動の共鳴現象によってホスト材料131がゲスト材料132にエネルギーを受け渡し、励起状態のホスト材料131が基底状態になり、基底状態のゲスト材料132が励起状態になる。なお、フェルスター機構の速度定数kh*→gを数式(1)に示す。
<< 1-4. Forster mechanism >>
In the Forster mechanism, energy transfer does not require direct contact between molecules, and energy transfer occurs through a resonance phenomenon of dipole vibration between the host material 131 and the guest material 132. The host material 131 transfers energy to the guest material 132 by the resonance phenomenon of dipole vibration, the excited host material 131 becomes the ground state, and the ground state guest material 132 becomes the excited state. In addition, the rate constant k h * → g of the Forster mechanism is shown in Formula (1).
数式(1)において、νは、振動数を表し、f’h(ν)は、ホスト材料131の規格化された発光スペクトル(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル)を表し、εg(ν)は、ゲスト材料132のモル吸光係数を表し、Nは、アボガドロ数を表し、nは、媒体の屈折率を表し、Rは、ホスト材料131とゲスト材料132の分子間距離を表し、τは、実測される励起状態の寿命(蛍光寿命や燐光寿命)を表し、cは、光速を表し、φは、発光量子収率(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光量子収率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率)を表し、K2は、ホスト材料131とゲスト材料132の遷移双極子モーメントの配向を表す係数(0から4)である。なお、ランダム配向の場合はK2=2/3である。 In Equation (1), ν represents the frequency, and f ′ h (ν) is the normalized emission spectrum of the host material 131 (fluorescence spectrum, triplet when discussing energy transfer from the singlet excited state). (Phosphorescence spectrum when discussing energy transfer from the excited state), ε g (ν) represents the molar extinction coefficient of the guest material 132, N represents the Avogadro number, and n represents the refractive index of the medium. , R represents the intermolecular distance between the host material 131 and the guest material 132, τ represents the measured lifetime of the excited state (fluorescence lifetime or phosphorescence lifetime), c represents the speed of light, and φ represents the emission quantum (fluorescence quantum yield in energy transfer from a singlet excited state, phosphorescence quantum yield in energy transfer from a triplet excited state) yields represent, K 2, the host material 131 and a guest material Coefficient representing the orientation of the transition dipole moment of the 32 is (0-4). In the case of random orientation, K 2 = 2/3.
≪1−5.デクスター機構≫
デクスター機構では、ホスト材料131とゲスト材料132が軌道の重なりを生じる接触有効距離に近づき、励起状態のホスト材料131の電子と、基底状態のゲスト材料132との電子の交換を通じてエネルギー移動が起こる。なお、デクスター機構の速度定数kh*→gを数式(2)に示す。
<< 1-5. Dexter Mechanism >>
In the Dexter mechanism, the host material 131 and the guest material 132 approach the effective contact distance that causes orbital overlap, and energy transfer occurs through exchange of electrons between the excited host material 131 and the ground state guest material 132. Note that the speed constant k h * → g of the Dexter mechanism is shown in Equation (2).
数式(2)において、hは、プランク定数であり、Kは、エネルギーの次元を持つ定数であり、νは、振動数を表し、f’h(ν)は、ホスト材料131の規格化された発光スペクトル(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル)を表し、ε’g(ν)は、ゲスト材料132の規格化された吸収スペクトルを表し、Lは、実効分子半径を表し、Rは、ホスト材料131とゲスト材料132の分子間距離を表す。 In Equation (2), h is a Planck constant, K is a constant having an energy dimension, ν represents a frequency, and f ′ h (ν) is normalized of the host material 131. It represents the emission spectrum (fluorescence spectrum when discussing energy transfer from singlet excited state, phosphorescence spectrum when discussing energy transfer from triplet excited state), and ε ′ g (ν) is the normalization of guest material 132 L represents the effective molecular radius, and R represents the intermolecular distance between the host material 131 and the guest material 132.
ここで、ホスト材料131からゲスト材料132へのエネルギー移動効率φETは、数式(3)で表される。krは、ホスト材料131の発光過程(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光)の速度定数を表し、knは、ホスト材料131の非発光過程(熱失活や項間交差)の速度定数を表し、τは、実測されるホスト材料131の励起状態の寿命を表す。 Here, the energy transfer efficiency phi ET from host material 131 to the guest material 132 is represented by Equation (3). k r represents the rate constant of the emission process of the host material 131 (fluorescence when discussing energy transfer from the singlet excited state, phosphorescence when discussing energy transfer from the triplet excited state), and k n is the host It represents the rate constant of the non-luminous process (thermal deactivation or intersystem crossing) of the material 131, and τ represents the measured lifetime of the host material 131 in the excited state.
数式(3)より、エネルギー移動効率φETを高くするためには、エネルギー移動の速度定数kh*→gを大きくし、他の競合する速度定数kr+kn(=1/τ)が相対的に小さくなれば良いことがわかる。 From Equation (3), in order to increase the energy transfer efficiency phi ET is the rate constant of the energy transfer k h * → g increased, the rate constants other competing k r + k n (= 1 / τ) relative It can be seen that it should be smaller.
≪1−6.エネルギー移動を高めるための概念≫
上述の一般式(G1)及び一般式(G2)のエネルギー移動過程のいずれにおいても、ホスト材料131の一重項励起状態(1H*)からゲスト材料132の一重項励起状態(1G*)へのエネルギー移動であるため、フェルスター機構(数式(1))及びデクスター機構(数式(2))の両方の機構によるエネルギー移動が生じる。
<< 1-6. Concepts for enhancing energy transfer >>
In any of the energy transfer processes of the above general formula (G1) and general formula (G2), the singlet excited state ( 1 H * ) of the host material 131 changes to the singlet excited state ( 1 G * ) of the guest material 132. Therefore, energy transfer occurs by both the Förster mechanism (Formula (1)) and the Dexter mechanism (Formula (2)).
まず、フェルスター機構によるエネルギー移動を考える。数式(1)と数式(3)からτを消去すると、エネルギー移動効率φETは、量子収率φ(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じているので、蛍光量子収率)が高い方が良いと言える。しかし実際は、さらに重要なファクターとして、ホスト材料131の発光スペクトル(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じているので蛍光スペクトル)とゲスト材料132の吸収スペクトル(一重項基底状態から一重項励起状態への遷移に相当する吸収)との重なりが大きいことが好ましい。なお、ゲスト材料132のモル吸光係数も高い方が好ましい。このことは、ホスト材料131の発光スペクトルと、ゲスト材料132の最も長波長側に現れる吸収帯とが重なることを意味する。 First, consider energy transfer by the Förster mechanism. When τ is eliminated from Equation (1) and Equation (3), the energy transfer efficiency φET has a higher quantum yield φ (fluorescence quantum yield since energy transfer from a singlet excited state is discussed). It ’s good. However, in fact, as an even more important factor, the emission spectrum of the host material 131 (fluorescence spectrum since energy transfer from the singlet excited state is discussed) and the absorption spectrum of the guest material 132 (from the singlet ground state to the singlet excited state). It is preferable that there is a large overlap with the absorption corresponding to the transition. Note that the guest material 132 preferably has a higher molar extinction coefficient. This means that the emission spectrum of the host material 131 and the absorption band appearing on the longest wavelength side of the guest material 132 overlap.
次に、デクスター機構によるエネルギー移動を考える。数式(2)によれば、速度定数kh*→gを大きくするにはホスト材料131の発光スペクトル(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じているので蛍光スペクトル)とゲスト材料132の吸収スペクトル(一重項基底状態から一重項励起状態への遷移に相当する吸収)との重なりが大きい方が良いことがわかる。 Next, energy transfer by the Dexter mechanism is considered. According to Equation (2), in order to increase the rate constant k h * → g , the emission spectrum of the host material 131 (fluorescence spectrum since energy transfer from the singlet excited state is discussed) and the absorption spectrum of the guest material 132 It can be seen that the larger the overlap with (absorption corresponding to the transition from the singlet ground state to the singlet excited state) is better.
以上のことから、エネルギー移動効率の最適化は、ホスト材料131の発光スペクトルと、ゲスト材料132の最も長波長側に現れる吸収帯とが重なることによって実現される。 From the above, optimization of energy transfer efficiency is realized by overlapping of the emission spectrum of the host material 131 and the absorption band appearing on the longest wavelength side of the guest material 132.
そこで、本発明の一態様は、ゲスト材料132に効率的にエネルギー移動が可能なエネルギードナーとしての機能を有するホスト材料131を用いた発光素子を提供する。ホスト材料131は、一重項励起エネルギー準位と、三重項励起エネルギー準位とが近接しているという特徴を有する。具体的には、ホスト材料131の最低励起一重項エネルギー準位(SH)と最低励起三重項エネルギー準位(TH)との差が0eVを超えて0.2eV以下であると好ましい。上記構成とすることで、ホスト材料131の最低励起三重項状態から最低励起一重項励起状態への遷移(逆項間交差)が起こりやすい。したがって、ホスト材料131の一重項励起状態の生成効率を高めることができる。さらに、ホスト材料131の一重項励起状態からエネルギーアクセプターとなるゲスト材料132の一重項励起状態へのエネルギー移動を生じやすくするためには、ホスト材料131の発光スペクトル(ここでは、熱活性化遅延蛍光を呈する機能を有する物質の発光スペクトル)と、ゲスト材料132の最も長波長側に現れる吸収帯と、が重なると好ましい。そうすることで、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率を高めることができる。 Thus, one embodiment of the present invention provides a light-emitting element using a host material 131 having a function as an energy donor capable of efficiently transferring energy to a guest material 132. The host material 131 is characterized in that the singlet excitation energy level and the triplet excitation energy level are close to each other. Specifically, the difference between the lowest excited singlet energy level (S H ) and the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131 is preferably more than 0 eV and 0.2 eV or less. With the above structure, transition (reverse intersystem crossing) from the lowest excited triplet state to the lowest excited singlet excited state of the host material 131 easily occurs. Therefore, the generation efficiency of the singlet excited state of the host material 131 can be increased. Further, in order to facilitate energy transfer from the singlet excited state of the host material 131 to the singlet excited state of the guest material 132 serving as an energy acceptor, an emission spectrum of the host material 131 (here, thermal activation delay) The emission spectrum of the substance having a function of exhibiting fluorescence) and the absorption band appearing on the longest wavelength side of the guest material 132 are preferably overlapped. By doing so, the generation efficiency of the singlet excited state of the guest material 132 can be increased.
≪1−7.エネルギー移動を抑制するための概念≫
一方、ホスト材料131の三重項励起エネルギーが、逆項間交差によって効率よく一重項励起エネルギーに変換されるためには、ホスト材料131の三重項励起エネルギーが逆項間交差を経ずにゲスト材料132へと移動すること、を抑制することが重要となる。つまり、ホスト材料131の三重項励起エネルギー準位から、ゲスト材料132の三重項励起エネルギー準位への、エネルギー移動過程を抑制することが重要となる。
<< 1-7. Concept for controlling energy transfer >>
On the other hand, in order for triplet excitation energy of the host material 131 to be efficiently converted to singlet excitation energy by reverse intersystem crossing, the triplet excitation energy of the host material 131 does not undergo reverse intersystem crossing and the guest material. It is important to suppress the movement to 132. That is, it is important to suppress the energy transfer process from the triplet excitation energy level of the host material 131 to the triplet excitation energy level of the guest material 132.
ホスト材料131の三重項励起状態からゲスト材料132の三重項励起状態へのエネルギー移動過程は、デクスター機構(数式(2))によるエネルギー移動である。デクスター機構によるエネルギー移動過程を抑制するためには、ホスト材料131の規格化された三重項励起状態からの発光スペクトル(規格化された燐光スペクトル)と、規格化されたゲスト材料132の三重項励起状態への吸収スペクトルと、の重なりが小さい方が好ましい。そのためには、ホスト材料131の三重項励起エネルギー準位とゲスト材料132の三重項励起エネルギー準位とのエネルギー差は、大きい方が好ましい。 The energy transfer process from the triplet excited state of the host material 131 to the triplet excited state of the guest material 132 is energy transfer by a Dexter mechanism (Formula (2)). In order to suppress the energy transfer process by the Dexter mechanism, the emission spectrum (standardized phosphorescence spectrum) of the host material 131 from the standardized triplet excited state and the standardized triplet excitation of the guest material 132 are used. The one where the overlap with the absorption spectrum to a state is smaller is preferable. For this purpose, the energy difference between the triplet excitation energy level of the host material 131 and the triplet excitation energy level of the guest material 132 is preferably large.
なお、ホスト材料131が熱活性化遅延蛍光体である場合、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)は最低励起一重項エネルギー準位(SH)とエネルギーが近く、三重項励起エネルギーは一重項励起エネルギーに変換されるため、最低励起三重項エネルギー準位(TH)からの発光、すなわち燐光スペクトルを観測することが困難な場合がある。その場合、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)は、熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーより推定しても良い。 When the host material 131 is a thermally activated delayed phosphor, the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131 is close to the lowest excited singlet energy level (S H ), and the triplet. Since the excitation energy is converted into singlet excitation energy, it may be difficult to observe light emission from the lowest excited triplet energy level ( TH ), that is, a phosphorescence spectrum. In that case, the lowest excited triplet energy level (T H) of the host material 131 may be estimated from emission energy of the heat activated delayed fluorescence.
また、ゲスト材料132が一重項基底状態から最低励起三重項状態へ遷移する際の吸収スペクトルは、その遷移が禁制であることから、観測することが困難である。そのため、ゲスト材料132の燐光スペクトルの発光エネルギーより、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位(T1G)を推定しても良い。 In addition, the absorption spectrum when the guest material 132 transitions from the singlet ground state to the lowest excited triplet state is difficult to observe because the transition is forbidden. Therefore, the lowest excited triplet energy level (T 1G ) of the guest material 132 may be estimated from the emission energy of the phosphorescence spectrum of the guest material 132.
また、規格化されたホスト材料131の三重項励起エネルギー準位からの発光スペクトル(燐光スペクトルまたは熱活性化遅延蛍光)と、規格化されたゲスト材料132の三重項励起エネルギーへの吸収スペクトル(またはゲスト材料132の燐光スペクトル)と、の重なりを小さくするためには、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)は、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位(T1G)以上であり、互いのエネルギー準位のエネルギー差が大きい方が好ましい。また、このとき、ホスト材料131の最低励起一重項エネルギー準位(SH)は、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)以上のエネルギーであるため、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位(T1G)以上となる。したがって、ホスト材料131の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、ゲスト材料132の燐光発光エネルギー以上であり、互いの発光エネルギーのエネルギー差は大きい方が好ましい。具体的には、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)とゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位(T1G)とのエネルギー差は、好ましくは0.5eV以上であり、より好ましくは1.0eV以上である。また、ホスト材料131の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーとゲスト材料132の燐光発光エネルギーとのエネルギー差は、0.5eV以上であることが好適であり、より好ましくは、1.0eV以上であることが好適である。 In addition, the emission spectrum (phosphorescence spectrum or thermally activated delayed fluorescence) from the triplet excitation energy level of the normalized host material 131 and the absorption spectrum (or phosphorescence spectrum of the normalized guest material 132 to the triplet excitation energy) (or In order to reduce the overlap with the phosphorescence spectrum of the guest material 132, the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131 is the lowest excited triplet energy level (T 1G ) of the guest material 132. As described above, it is preferable that the energy difference between the energy levels is large. At this time, since the lowest excited singlet energy level (S H ) of the host material 131 is higher than the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131, the lowest excitation of the guest material 132 is performed. More than triplet energy level (T 1G ). Therefore, it is preferable that the thermally activated delayed fluorescence emission energy of the host material 131 is equal to or greater than the phosphorescence emission energy of the guest material 132 and that the energy difference between the emission energies is large. Specifically, the energy difference between the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131 and the lowest excited triplet energy level (T 1G ) of the guest material 132 is preferably 0.5 eV or more. More preferably, it is 1.0 eV or more. The energy difference between the thermally activated delayed fluorescence emission energy of the host material 131 and the phosphorescence emission energy of the guest material 132 is preferably 0.5 eV or more, and more preferably 1.0 eV or more. Is preferred.
なお、ゲスト材料132の三重項励起エネルギー準位のうち、最低励起三重項エネルギー準位(T1G)より高いエネルギーを有する第二励起三重項エネルギー準位(T2G)が、最低励起一重項エネルギー準位(S1G)より低い場合、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)と、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)と、のエネルギー差が小さくなる。また、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)が、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)より高いエネルギーを有する場合、ホスト材料131の三重項励起エネルギーは、図1(C)のルートE3に示すように、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)からゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)へとエネルギー移動しやすくなる。すなわち、ゲスト材料132における三重項励起状態の生成確率が向上し、熱失活する励起状態が多くなる。そのため、ルートA1の逆項間交差およびそれに続くルートE1に示すエネルギー移動過程が生じにくくなり、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率が低下する。つまり、図1(C)のルートE3に示すエネルギー移動過程が少ない方が、ゲスト材料132の三重項励起状態の生成効率を低減することができ、熱失活を減少することができるため、好ましい。 Note that, among the triplet excitation energy levels of the guest material 132, the second excitation triplet energy level (T 2G ) having energy higher than the lowest excitation triplet energy level (T 1G ) is the lowest excitation singlet energy. When the level is lower than the level (S 1G ), the energy difference between the second excited triplet energy level (T 2G ) of the guest material 132 and the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131 is small. Become. Further, the lowest excited triplet energy level of the host material 131 (T H) is, if it has a second excitation energy above the triplet energy level (T 2G) of the guest material 132, triplet excitation energy of the host material 131 Is from the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131 to the second excited triplet energy level (T 2G ) of the guest material 132, as indicated by route E 3 in FIG. Energy transfer becomes easier. That is, the probability of generating triplet excited states in the guest material 132 is improved, and the number of excited states that are thermally deactivated increases. Therefore, the reverse intersystem crossing of the route A 1 and the subsequent energy transfer process shown in the route E 1 are less likely to occur, and the generation efficiency of the singlet excited state of the guest material 132 is reduced. In other words, it is possible to better energy transfer process shown in Route E 3 shown in FIG. 1 (C) is small, it is possible to reduce the production efficiency of the triplet excited state of the guest material 132, which reduces the thermal inactivation, preferable.
上記エネルギー移動過程を抑制するには、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)は、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位以上であると好ましい。 In order to suppress the energy transfer process, it is preferable that the second excited triplet energy level (T 2G ) of the guest material 132 be equal to or higher than the lowest excited singlet energy level of the guest material 132.
また、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)は、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)以上であり、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)は、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位(T1G)以上であると好ましい。 In addition, the second excited triplet energy level (T 2G ) of the guest material 132 is equal to or higher than the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131 and the lowest excited triplet energy level of the host material 131. (T H ) is preferably equal to or higher than the lowest excited triplet energy level (T 1G ) of the guest material 132.
さらに、図1(C)のルートE3に示すエネルギー移動過程を抑制し、ルートA1の逆項間交差およびそれに続くルートE1に示すエネルギー移動過程が効率よく生じるためには、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)は、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)以上であり、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)は、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位(S1G)以上であると、さらに好ましい。また、ホスト材料131が熱活性化遅延蛍光体であるとき、ホスト材料131の最低励起一重項エネルギー準位(SH)は、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)以上のエネルギーであるため、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位(S1G)以上となる。すなわち、ホスト材料131の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、ゲスト材料132の蛍光発光エネルギー以上であると好ましい。 Furthermore, in order to suppress the energy transfer process indicated by the route E 3 in FIG. 1C and efficiently generate the reverse intersystem crossing of the route A 1 and the subsequent energy transfer process indicated by the route E 1 , the guest material 132 is used. The second excited triplet energy level (T 2G ) is equal to or higher than the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131, and the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131 is More preferably, it is at least the excited singlet energy level (S 1G ) of the guest material 132. In addition, when the host material 131 is a thermally activated delayed phosphor, the lowest excited singlet energy level (S H ) of the host material 131 is equal to or higher than the lowest excited triplet energy level (T H ) of the host material 131. Since it is energy, it is equal to or higher than the lowest excited singlet energy level (S 1G ) of the guest material 132. That is, the heat activation delayed fluorescence emission energy of the host material 131 is preferably equal to or higher than the fluorescence emission energy of the guest material 132.
また、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)は、ホスト材料131の最低励起一重項エネルギー準位(SH)以上であると、さらに好ましい。このとき、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)は、ホスト材料131の最低励起一重項エネルギー準位(SH)より低いエネルギーであるため、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位(TH)からゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)へのエネルギー移動を効果的に抑制することができる。その結果、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率を向上させることができ、発光素子の発光効率を向上させることができる。 Further, the second excited triplet energy level (T 2G ) of the guest material 132 is more preferably equal to or higher than the lowest excited singlet energy level (S H ) of the host material 131. At this time, since the lowest excited triplet energy level ( TH ) of the host material 131 is lower than the lowest excited singlet energy level ( SH ) of the host material 131, the lowest excited triplet of the host material 131 is present. Energy transfer from the energy level (T H ) to the second excited triplet energy level (T 2G ) of the guest material 132 can be effectively suppressed. As a result, the generation efficiency of the singlet excited state of the guest material 132 can be improved, and the light emission efficiency of the light emitting element can be improved.
≪1−8.材料≫
発光層130において、上記のエネルギー準位を有するゲスト材料132としては、アントラセン、テトラセン、クリセン、ピレン、ペリレン、アクリドン、の中から選ばれる一以上の骨格と、芳香族アミン、アルキル基、アリール基、の中から選ばれる一以上の置換基と、を有する材料が好ましい。また、当該骨格と、当該置換基とが結合することで、最低励起一重項エネルギー準位が安定化し、第二励起三重項エネルギー準位が最低励起一重項エネルギー準位以上となりやすいため好適である。また、同一構造を有する当該2つの置換基と、当該骨格とが結合することで、最低励起一重項エネルギー準位が安定化し、第二励起三重項エネルギー準位が最低励起一重項エネルギー準位以上となりやすいため、好適である。また、当該骨格を有する有機材料は、蛍光量子収率が高いため、発光材料に好適である。また、当該骨格を有する有機材料は、信頼性が良好であるため、発光材料に好適である。
<< 1-8. Material >>
In the light-emitting layer 130, the guest material 132 having the above energy level includes one or more skeletons selected from anthracene, tetracene, chrysene, pyrene, perylene, and acridone, an aromatic amine, an alkyl group, and an aryl group. And a material having one or more substituents selected from among them. In addition, since the skeleton and the substituent are bonded, the lowest excited singlet energy level is stabilized, and the second excited triplet energy level is likely to be equal to or higher than the lowest excited singlet energy level. . In addition, by combining the two substituents having the same structure and the skeleton, the lowest excited singlet energy level is stabilized, and the second excited triplet energy level is equal to or higher than the lowest excited singlet energy level. It is preferable because An organic material having the skeleton is suitable for a light-emitting material because of high fluorescence quantum yield. An organic material having the skeleton is preferable for a light-emitting material because of its high reliability.
上記、ゲスト材料132が有する置換基の一例である、芳香族アミンとしては、NH基を有さないいわゆる3級アミンが好ましく、特にアリールアミン骨格が好ましい。アリール骨格のアリール基としては、炭素数が6乃至13の置換または無置換のアリール基が好ましく、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基等が挙げられる。さらに当該アリール基は置換基を有していても良く、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。当該置換基としては、炭素数1乃至6のアルキル基、炭素数3乃至6のシクロアルキル基、または炭素数6乃至13のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数1乃至6のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数3乃至6のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数6乃至13のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例としてあげることができる。また、置換基が互いに結合して環を形成する例としては、例えば、フルオレン骨格における9位の炭素が置換基としてフェニル基を二つ有する場合、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成するような場合が挙げられる。なお、無置換の場合、合成の容易さや原料の価格の面で有利である。 As the aromatic amine which is an example of the substituent that the guest material 132 has, a so-called tertiary amine having no NH group is preferable, and an arylamine skeleton is particularly preferable. The aryl group of the aryl skeleton is preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and a fluorenyl group. Further, the aryl group may have a substituent, and the substituents may be bonded to each other to form a ring. As the substituent, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 13 carbon atoms can also be selected as the substituent. Specific examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, and an n-hexyl group. Specific examples of the cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. Specific examples of the aryl group having 6 to 13 carbon atoms include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and a fluorenyl group. Moreover, as an example in which the substituents are bonded to each other to form a ring, for example, when the carbon at the 9-position in the fluorene skeleton has two phenyl groups as substituents, the phenyl groups are bonded to each other, so The case where a skeleton is formed is mentioned. In the case of no substitution, it is advantageous in terms of the ease of synthesis and the price of raw materials.
また、上記ゲスト材料132が有する置換基の一例である、アルキル基およびアリール基としては、炭素数1乃至6のアルキル基、炭素数3乃至6のシクロアルキル基、または炭素数6乃至13の置換もしくは無置換のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数1乃6のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数3乃至6のシクロアルキル基、としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数6乃至13のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを挙げることができる。さらに当該アリール基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。当該置換基としては、炭素数1乃至6のアルキル基、炭素数3乃至6のシクロアルキル基、炭素数6乃至13のアリール基、芳香族アミン、またはπ電子過剰型複素芳香族も置換基として選択することができる。炭素数1乃至6のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数3乃至6のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数6乃至13のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例としてあげることができる。また、芳香族アミンとしては、NH結合を有さないいわゆる3級アミンが好ましく、特にアリールアミン骨格が好ましい。アリールアミン骨格のアリール基としては、炭素数6乃至13の置換または無置換のアリール基が好ましく、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基等が挙げられる。また、π電子過剰型複素芳香族としては、フラン骨格、チオフェン骨格またはピロール骨格が、安定で信頼性が良好なため好ましく、フラン骨格としてはジベンゾフラン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、ピロール骨格としてはインドール骨格およびカルバゾール骨格が、それぞれ好ましい。また、これらのπ電子過剰型複素芳香族がさらに置換基を有しても良い。また、置換基が互いに結合して環を形成する例としては、例えば、フルオレン骨格における9位の炭素が置換基としてフェニル基を二つ有する場合、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成するような場合が挙げられる。なお、無置換の場合、合成の容易さや原料の価格の面で有利である。 Further, examples of the substituent that the guest material 132 has include an alkyl group and an aryl group, each having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or a substituent having 6 to 13 carbon atoms. Alternatively, an unsubstituted aryl group can also be selected as a substituent. Specific examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, and an n-hexyl group. Specific examples of the cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. Examples of the aryl group having 6 to 13 carbon atoms include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and a fluorenyl group. Further, the aryl group may have a substituent, and the substituents may be bonded to each other to form a ring. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 13 carbon atoms, an aromatic amine, or a π-electron rich heteroaromatic group. You can choose. Specific examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, and an n-hexyl group. Specific examples of the cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. Specific examples of the aryl group having 6 to 13 carbon atoms include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and a fluorenyl group. As the aromatic amine, a so-called tertiary amine having no NH bond is preferable, and an arylamine skeleton is particularly preferable. The aryl group of the arylamine skeleton is preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and a fluorenyl group. Further, as the π-electron rich heteroaromatic, a furan skeleton, a thiophene skeleton or a pyrrole skeleton is preferable because it is stable and reliable, and the dibenzofuran skeleton is preferable as the furan skeleton, and the dibenzothiophene skeleton is pyrrole as the thiophene skeleton. As the skeleton, an indole skeleton and a carbazole skeleton are preferable. Further, these π-electron rich heteroaromatics may further have a substituent. In addition, as an example in which the substituents are bonded to each other to form a ring, for example, when the carbon at the 9-position in the fluorene skeleton has two phenyl groups as substituents, the phenyl groups are bonded to each other, thereby spirofluorene The case where a skeleton is formed is mentioned. In the case of no substitution, it is advantageous in terms of the ease of synthesis and the price of raw materials.
上記、アルキル基およびアリール基の一例としては、下記一般式(R−1)乃至(R−30)で表される基である。なお、アルキル基およびアリール基として用いることができる基はこれらに限られない。 Examples of the alkyl group and the aryl group are groups represented by the following general formulas (R-1) to (R-30). Note that groups that can be used as an alkyl group and an aryl group are not limited thereto.
上記のエネルギー準位、または上記の構造を有するゲスト材料の具体例としては、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、N,N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)、9,10−ビス(ジフェニルアミノ)アントラセン(略称:DPhA2A)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6FLPAPrn)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6mMemFLPAPrn)、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン(略称:TBP)、N,N’−ジフェニルキナクリドン(略称:DPQd)、5,6,11,12−テトラフェニルナフタセン(慣用名:ルブレン)、6,12−ビス(ジフェニルアミノ)クリセン(略称:DPhA2C)、などが挙げられる。 Specific examples of the guest material having the above energy level or the above structure include 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPAnth), 9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H. -Carbazole (abbreviation: CzPA), N, N, 9-triphenylanthracene-9-amine (abbreviation: DPhAPhA), 9,10-bis (diphenylamino) anthracene (abbreviation: DPhA2A), N, N'-diphenyl- N, N′-bis [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] pyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1,6FLPAPrn), N, N′-bis (3-methylphenyl) ) -N, N′-bis [3- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] pyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1) 6mMemFLPAPrn), 2,5,8,11-tetra (tert-butyl) perylene (abbreviation: TBP), N, N'-diphenylquinacridone (abbreviation: DPQd), 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene ( Common names: rubrene), 6,12-bis (diphenylamino) chrysene (abbreviation: DPhA2C), and the like.
上記のゲスト材料132に用いることが出来る有機化合物の一例について、それぞれの最低励起一重項エネルギー準位、最低励起三重項エネルギー準位、および第二励起三重項エネルギー準位を表1に示す。また、それらの有機化合物の構造および略称を以下に示す。 Table 1 shows the lowest excited singlet energy level, the lowest excited triplet energy level, and the second excited triplet energy level of an example of an organic compound that can be used for the guest material 132. The structures and abbreviations of these organic compounds are shown below.
表1に示すエネルギー準位を求めるため、上記有機化合物の一重項基底状態における最安定構造を、密度汎関数法(DFT)を用いて計算した。なお、量子化学計算プログラムとしては、Gaussian09を使用した。基底関数としては、6−311G(d,p)を用い、汎関数はB3LYPを用いた。計算は、ハイパフォーマンスコンピュータ(SGI社製、ICE X)を用いて行った。さらに、時間依存密度汎関数法(TD−DFT)を用いて、一重項励起エネルギー準位および三重項励起エネルギー準位を算出した。なお、DFTの全エネルギーは、ポテンシャルエネルギー、電子間静電エネルギー、電子の運動エネルギーと複雑な電子間の相互作用を全て含む交換相関エネルギーの和で表される。DFTでは、電子密度で表現された一電子ポテンシャルの汎関数(関数の関数の意)で交換相関相互作用を近似しているため、計算は高精度である。 In order to obtain the energy levels shown in Table 1, the most stable structure in the singlet ground state of the organic compound was calculated using a density functional method (DFT). Gaussian 09 was used as the quantum chemistry calculation program. 6-311G (d, p) was used as the basis function, and B3LYP was used as the functional. The calculation was performed using a high performance computer (ICE X, manufactured by SGI). Furthermore, the singlet excitation energy level and the triplet excitation energy level were calculated using a time-dependent density functional method (TD-DFT). Note that the total energy of DFT is represented by the sum of potential energy, electrostatic energy between electrons, and exchange correlation energy including all the interactions between kinetic energy of electrons and complex electrons. In DFT, the exchange correlation interaction is approximated by a functional of one electron potential expressed by electron density (meaning a function of a function), and thus the calculation is highly accurate.
表1に示す有機化合物は、第二励起三重項エネルギー準位が、最低励起一重項エネルギー準位以上である。したがって、表1に示す有機化合物をゲスト材料132として用いることで、図1(C)におけるルートE3に示す三重項励起エネルギーのエネルギー移動過程を抑制することができ、ルートA1の逆項間交差およびそれに続くルートE1に示す一重項励起エネルギーのエネルギー移動過程が生じやすくなる。したがって、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率を向上させることができる。 The organic compound shown in Table 1 has a second excited triplet energy level equal to or higher than the lowest excited singlet energy level. Accordingly, by using the organic compounds shown in Table 1 as a guest material 132, it is possible to suppress the energy transfer process of the triplet excitation energy shown in route E 3 in FIG. 1 (C), the inter-inverse term of Route A 1 The energy transfer process of singlet excitation energy shown in the intersection and the subsequent route E 1 is likely to occur. Therefore, the generation efficiency of the singlet excited state of the guest material 132 can be improved.
また、発光層130において、ホスト材料131は、一種の化合物から構成されていても良く、複数の化合物から構成されていても良いが、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位が、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位が、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位以上となるような化合物を、ホスト材料131として用いると好ましい。例えば、ホスト材料131が、一種の化合物から構成される場合、以下の化合物を用いることができる。 In the light-emitting layer 130, the host material 131 may be composed of one kind of compound or a plurality of compounds, but the second excited triplet energy level of the guest material 132 is A compound that is higher than or equal to the lowest excited triplet energy level of the material 131 and in which the lowest excited triplet energy level of the host material 131 is equal to or higher than the lowest excited triplet energy level of the guest material 132 is used as the host material 131. It is preferable to use it. For example, when the host material 131 is composed of a kind of compound, the following compounds can be used.
まずフラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。またマグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、白金(Pt)、インジウム(In)、もしくはパラジウム(Pd)等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF2(Proto IX))、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF2(Meso IX))、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF2(Hemato IX))、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体(SnF2(Copro III−4Me))、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF2(OEP))、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF2(Etio I))、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体(PtCl2OEP)等が挙げられる。上記で記した有機化合物について、構造および略称を以下に示す。 First, fullerenes and derivatives thereof, acridine derivatives such as proflavine, eosin and the like can be mentioned. In addition, metal-containing porphyrins including magnesium (Mg), zinc (Zn), cadmium (Cd), tin (Sn), platinum (Pt), indium (In), palladium (Pd), and the like can be given. Examples of the metal-containing porphyrin include a protoporphyrin-tin fluoride complex (SnF 2 (Proto IX)), a mesoporphyrin-tin fluoride complex (SnF 2 (Meso IX)) represented by the following structural formula, and hematoporphyrin. - tin fluoride complex (SnF 2 (Hemato IX)) , coproporphyrin tetramethyl ester - tin fluoride complex (SnF 2 (Copro III-4Me )), octaethylporphyrin - tin fluoride complex (SnF 2 (OEP)) , Etioporphyrin-tin fluoride complex (SnF 2 (Etio I)), octaethylporphyrin-platinum chloride complex (PtCl 2 OEP), and the like. The structures and abbreviations of the organic compounds described above are shown below.
また、一種の化合物から構成されるホスト材料131としては、以下の構造式に示される2−(ビフェニル−4−イル)−4,6−ビス(12−フェニルインドロ[2,3−a]カルバゾール−11−イル)−1,3,5−トリアジン(略称:PIC−TRZ)、2,−{4−[3−(N−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PCCzPTzn)、2−[4−(10H−フェノキサジン−10−イル)フェニル]−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PXZ−TRZ)、3−[4−(5−フェニル−5,10−ジヒドロフェナジン−10−イル)フェニル]−4,5−ジフェニル−1,2,4−トリアゾール(略称:PPZ−3TPT)、3−(9,9−ジメチル−9H−アクリジン−10−イル)−9H−キサンテン−9−オン(略称:ACRXTN)、ビス[4−(9,9−ジメチル−9,10−ジヒドロアクリジン)フェニル]スルホン(略称:DMAC−DPS)、10−フェニル−10H,10’H−スピロ[アクリジン−9,9’−アントラセン]−10’−オン(略称:ACRSA)、等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物も用いることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が高く、好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強く、一重項励起状態のエネルギー準位と三重項励起状態のエネルギー準位の差が小さくなるため、特に好ましい。 As the host material 131 composed of a kind of compound, 2- (biphenyl-4-yl) -4,6-bis (12-phenylindolo [2,3-a] represented by the following structural formula Carbazol-11-yl) -1,3,5-triazine (abbreviation: PIC-TRZ), 2,-{4- [3- (N-phenyl-9H-carbazol-3-yl) -9H-carbazole-9 -Yl] phenyl} -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (abbreviation: PCCzPTzn), 2- [4- (10H-phenoxazin-10-yl) phenyl] -4,6-diphenyl-1 , 3,5-triazine (abbreviation: PXZ-TRZ), 3- [4- (5-phenyl-5,10-dihydrophenazin-10-yl) phenyl] -4,5-diphenyl-1,2,4- Triazole Abbreviations: PPZ-3TPT), 3- (9,9-dimethyl-9H-acridin-10-yl) -9H-xanthen-9-one (abbreviation: ACRXTN), bis [4- (9,9-dimethyl-9) , 10-dihydroacridine) phenyl] sulfone (abbreviation: DMAC-DPS), 10-phenyl-10H, 10′H-spiro [acridine-9,9′-anthracene] -10′-one (abbreviation: ACRSA), etc. A heterocyclic compound having a π-electron rich heteroaromatic ring and a π-electron deficient heteroaromatic ring can also be used. Since the heterocyclic compound has a π-electron rich heteroaromatic ring and a π-electron deficient heteroaromatic ring, it is preferable because of its high electron transporting property and hole transporting property. A substance in which a π-electron rich heteroaromatic ring and a π-electron deficient heteroaromatic ring are directly bonded has both a donor property of a π-electron rich heteroaromatic ring and an acceptor property of a π-electron deficient heteroaromatic ring, This is particularly preferable because the difference between the energy level in the singlet excited state and the energy level in the triplet excited state is small.
上記のホスト材料131に用いることができる有機化合物の一例について、それぞれの最低励起一重項エネルギー準位、および最低励起三重項エネルギー準位を表2に示す。また、それらの有機化合物の構造および略称を以下に示す。 Table 2 shows the lowest excited singlet energy level and the lowest excited triplet energy level of an example of an organic compound that can be used for the host material 131. The structures and abbreviations of these organic compounds are shown below.
表2に示すエネルギー準位は、表1と同様の計算手法を用いて算出した。本発明の一態様の発光素子において、一例として、表2に示すような有機化合物と、表1に示すような有機化合物と、の中から、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位が、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位が、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位以上となるよう、それぞれ、ホスト材料131と、ゲスト材料132と、に用いると、好ましい。そうすることで、図1(C)におけるルートE3に示す三重項励起エネルギーのエネルギー移動過程を抑制することができ、ルートA1の逆項間交差およびそれに続くルートE1に示す一重項励起エネルギーのエネルギー移動過程が生じやすくなる。したがって、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率を向上させることができる。 The energy levels shown in Table 2 were calculated using the same calculation method as in Table 1. In the light-emitting element of one embodiment of the present invention, as an example, the second excited triplet energy level of the guest material 132 is selected from the organic compounds shown in Table 2 and the organic compounds shown in Table 1. The host material 131 has a lowest excited triplet energy level of the host material 131 and the lowest excited triplet energy level of the host material 131 becomes equal to or higher than the lowest excited triplet energy level of the guest material 132. And the guest material 132 are preferable. By doing so, the energy transfer process of the triplet excitation energy shown in the route E 3 in FIG. 1C can be suppressed, and the reverse intersystem crossing of the route A 1 and the subsequent singlet excitation shown in the route E 1. The energy transfer process of energy is likely to occur. Therefore, the generation efficiency of the singlet excited state of the guest material 132 can be improved.
また、表2に示す有機化合物は、いずれも最低励起一重項エネルギー準位と最低励起三重項励起エネルギー準位とのエネルギー差が0eVを超えて0.2eV以下である。したがって、これらの有機化合物は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる化合物である。 In any of the organic compounds shown in Table 2, the energy difference between the lowest excited singlet energy level and the lowest excited triplet excited energy level exceeds 0 eV and is 0.2 eV or less. Therefore, these organic compounds are compounds that can exhibit thermally activated delayed fluorescence at room temperature.
ここで、一例として、PCCzPTznについて、時間分解発光測定による過渡蛍光特性の測定を行った。 Here, as an example, transient fluorescence characteristics were measured for PCCzPTzn by time-resolved luminescence measurement.
時間分解発光測定は、石英基板上にPCCzPTznを厚さが50nmになるよう蒸着した薄膜サンプルを用いて測定を行った。 The time-resolved luminescence measurement was performed using a thin film sample in which PCCzPTzn was deposited on a quartz substrate so as to have a thickness of 50 nm.
測定にはピコ秒蛍光寿命測定システム(浜松ホトニクス社製)を用いた。本測定では、薄膜が呈する蛍光発光の寿命を測定するため、薄膜にパルスレーザを照射し、レーザ照射後から減衰していく発光をストリークカメラにより時間分解測定した。パルスレーザには波長が337nmの窒素ガスレーザーを用い、500psのパルスレーザを10Hzの周期で薄膜に照射し、繰り返し測定したデータを積算することにより、S/N比の高いデータを得た。また、測定は室温(23℃に保たれた雰囲気)で行った。 For the measurement, a picosecond fluorescence lifetime measurement system (manufactured by Hamamatsu Photonics) was used. In this measurement, in order to measure the lifetime of the fluorescence emission exhibited by the thin film, the thin film was irradiated with a pulse laser, and the light emission attenuated after the laser irradiation was time-resolved measured with a streak camera. A nitrogen gas laser having a wavelength of 337 nm was used as the pulse laser, and the thin film was irradiated with a 500 ps pulse laser at a period of 10 Hz, and the data repeatedly measured were integrated to obtain data with a high S / N ratio. Moreover, the measurement was performed at room temperature (atmosphere kept at 23 ° C.).
測定によって得られたPCCzPTznの過渡蛍光特性を図2に示す。 FIG. 2 shows the transient fluorescence characteristics of PCCzPTzn obtained by the measurement.
また、図2に示す減衰曲線について、以下の数式(4)を用いてフィッティングを行った。 Further, the attenuation curve shown in FIG. 2 was fitted using the following formula (4).
数式(4)において、Lは規格化した発光強度を表し、tは経過時間を表す。減衰曲線のフィッティングを行った結果、nが1乃至3でフィッティングを行うことができた。減衰曲線のフィッティング結果から、PCCzPTznの薄膜サンプルの発光成分には、蛍光寿命が0.015μsの蛍光成分と、1.5μsの遅延蛍光成分が含まれていることが分かった。すなわち、PCCzPTznは、室温で遅延蛍光を示す、熱活性化遅延蛍光体であるといえる。 In Formula (4), L represents the normalized emission intensity, and t represents the elapsed time. As a result of fitting the attenuation curve, it was possible to perform fitting with n of 1 to 3. From the results of the attenuation curve fitting, it was found that the light emitting component of the PCCzPTzn thin film sample contained a fluorescent component with a fluorescence lifetime of 0.015 μs and a delayed fluorescent component with 1.5 μs. That is, it can be said that PCCzPTzn is a thermally activated delayed phosphor that exhibits delayed fluorescence at room temperature.
以上のように、本発明の一態様の発光素子において、発光層130におけるゲスト材料132およびホスト材料131の一重項励起エネルギー準位および三重項エネルギー準位を、上述の構成とすることで、発光効率の高い発光素子を提供することができる。 As described above, in the light-emitting element of one embodiment of the present invention, the singlet excitation energy level and the triplet energy level of the guest material 132 and the host material 131 in the light-emitting layer 130 have the above structure, whereby light emission A highly efficient light-emitting element can be provided.
なお、発光層130は、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。 Note that the light-emitting layer 130 can be formed by a method such as a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), an inkjet method, a coating method, or gravure printing.
<2.発光素子の構成例2>
次に、図1(B)(C)に示す構成と異なる構成について、図3(A)(B)を用いて、以下説明する。
<2. Configuration Example 2 of Light-Emitting Element>
Next, a structure different from the structures illustrated in FIGS. 1B and 1C will be described below with reference to FIGS.
図3(A)は、図1(A)に示す発光層130の一例を示す断面模式図である。図3(A)に示す発光層130は、ホスト材料131と、ゲスト材料132と、を有し、ホスト材料131は、有機化合物131_1と、有機化合物131_2と、を有する。 FIG. 3A is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the light-emitting layer 130 illustrated in FIG. A light-emitting layer 130 illustrated in FIG. 3A includes a host material 131 and a guest material 132, and the host material 131 includes an organic compound 131_1 and an organic compound 131_2.
有機化合物131_1と、有機化合物131_2とは、励起錯体を形成する組み合わせであると好ましい。励起錯体は、一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位との差が非常に小さくなりやすい性質を有しているため、三重項励起状態から一重項励起状態への遷移(逆項間交差)が生じやすい。 The organic compound 131_1 and the organic compound 131_2 are preferably a combination that forms an exciplex. The exciplex has the property that the difference between the singlet excited energy level and the triplet excited energy level tends to be very small, so the transition from the triplet excited state to the singlet excited state (between inverse terms) Crossing) is likely to occur.
なお、有機化合物131_1と、有機化合物131_2とが、励起錯体を形成する組み合わせになるように、ホスト材料131を用いた場合においても、以下の2つの過程により、ゲスト材料132からの発光が得られる。
(α)直接再結合過程
(β)エネルギー移動過程
Note that even when the host material 131 is used so that the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2 form a combination that forms an exciplex, light emission from the guest material 132 can be obtained by the following two processes. .
(Α) Direct recombination process (β) Energy transfer process
なお、(α)直接再結合過程については、上記1−2.で説明した過程と同様であるため、ここでの説明は省略する。 The (α) direct recombination process is as described in 1-2. Since this is the same as the process described in, description is omitted here.
≪2−1.(β)エネルギー移動過程を経る発光機構≫
発光層130における励起錯体を形成する有機化合物131_1と、有機化合物131_2との組み合わせは、励起錯体を形成することが可能な組み合わせであればとくに限定はないが、一方が正孔輸送性を有する材料であり、他方が電子輸送性を有する材料であることが、より好ましい。この場合、ドナー−アクセプター型の励起状態を形成しやすくなり、効率よく励起錯体を形成することができるようになる。また、正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料との組み合わせによって、有機化合物131_1と有機化合物131_2の組み合わせを構成する場合、その混合比によってキャリアバランスを容易に制御することができる。具体的には正孔輸送性を有する材料:電子輸送性を有する材料=1:9から9:1(重量比)の範囲が好ましい。また、該構成を有することで、容易にキャリアバランスを制御することができることから、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
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The combination of the organic compound 131_1 that forms the exciplex in the light-emitting layer 130 and the organic compound 131_2 is not particularly limited as long as it is a combination that can form an exciplex, but one of them has a hole transporting property. More preferably, the other is a material having an electron transporting property. In this case, it becomes easy to form a donor-acceptor type excited state, and an excited complex can be formed efficiently. In the case where the combination of the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2 is configured by a combination of a material having a hole transporting property and a material having an electron transporting property, the carrier balance can be easily controlled by the mixture ratio. Specifically, a material having a hole transporting property: a material having an electron transporting property = 1: 9 to 9: 1 (weight ratio) is preferable. In addition, since the carrier balance can be easily controlled by having this configuration, the recombination region can be easily controlled.
また、有機化合物131_1と、有機化合物131_2とにより形成される励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位と励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位との差が0eVを超えて0.2eV以下であると好ましい。上記構成とすることで、励起錯体の三重項励起エネルギー準位から一重項励起エネルギー準位への遷移(逆項間交差)が起こりやすい。したがって、励起錯体、すなわちホスト材料131の一重項励起状態の生成効率を高めることができる。なお、逆項間交差を効率よく生じさせるためには、励起錯体の三重項励起エネルギー準位が、励起錯体を形成する各有機化合物(有機化合物131_1および有機化合物131_2)の三重項励起エネルギー準位よりも低いことが好ましい。これにより、有機化合物131_1および有機化合物131_2による励起錯体の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、効率よく逆項間交差が発生する。 The difference between the lowest excited singlet energy level of the exciplex formed by the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2 and the lowest excited triplet energy level of the exciplex is more than 0 eV and 0.2 eV or less. And preferred. With the above structure, a transition from the triplet excitation energy level of the exciplex to the singlet excitation energy level (cross-reverse crossing) is likely to occur. Therefore, the generation efficiency of the excited complex, that is, the singlet excited state of the host material 131 can be increased. Note that in order to efficiently generate the crossing between the reverse terms, the triplet excitation energy level of the exciplex is the triplet excitation energy level of each organic compound (organic compound 131_1 and organic compound 131_2) that forms the exciplex. Is preferably lower. Accordingly, quenching of triplet excitation energy of the exciplex by the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2 is less likely to occur, and reverse intersystem crossing efficiently occurs.
さらに、ホスト材料131の発光スペクトル(ここでは、有機化合物131_1と、有機化合物131_2とにより形成される励起錯体の発光スペクトル)と、ゲスト材料132の最も長波長側に現れる吸収帯と、が重なると好ましい。上記構成とすることで、ホスト材料131の一重項励起状態からゲスト材料132の一重項励起状態へのエネルギー移動が生じやすくなる。したがって、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率を高めることができ、発光効率を高めることができる。 Further, the emission spectrum of the host material 131 (here, the emission spectrum of the exciplex formed by the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2) overlaps with the absorption band that appears on the longest wavelength side of the guest material 132. preferable. With the above structure, energy transfer from the singlet excited state of the host material 131 to the singlet excited state of the guest material 132 easily occurs. Therefore, the generation efficiency of the singlet excited state of the guest material 132 can be increased, and the light emission efficiency can be increased.
ここで、励起錯体のエネルギー移動過程を説明するために、図3(B)にエネルギー準位の相関を説明する模式図を示す。なお、図3(B)における表記及び符号は、以下の通りである。
・Host1(131_1):有機化合物131_1
・Host2(131_2):有機化合物131_2
・Guest(132):ゲスト材料132(蛍光材料)
・SH1:有機化合物131_1の最低励起一重項エネルギー準位
・TH1:有機化合物131_1の最低励起三重項エネルギー準位
・SE:励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位
・TE:励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位
・S1G:ゲスト材料132(蛍光材料)の最低励起一重項エネルギー準位
・T1G:ゲスト材料132(蛍光材料)の最低励起三重項エネルギー準位
・T2G:ゲスト材料132(蛍光材料)の第二励起三重項エネルギー準位
Here, in order to explain the energy transfer process of the exciplex, FIG. 3B is a schematic diagram for explaining the correlation of energy levels. In addition, the notation and code | symbol in FIG. 3 (B) are as follows.
Host1 (131_1): Organic compound 131_1
Host2 (131_2): Organic compound 131_2
Guest (132): Guest material 132 (fluorescent material)
S H1 : lowest excited singlet energy level of the organic compound 131_1 T H1 : lowest excited triplet energy level of the organic compound 131_1 S E : lowest excited singlet energy level of the exciplex T E : exciplex Lowest excited triplet energy level of S 1G : lowest excited singlet energy level of guest material 132 (fluorescent material) T 1G : lowest excited triplet energy level of guest material 132 (fluorescent material) T 2G : Second excited triplet energy level of guest material 132 (fluorescent material)
キャリアが発光層130に輸送されると、有機化合物131_1及び有機化合物131_2は、一方がホールを、他方が電子を受け取り、カチオンとアニオンが近接することで速やかに励起錯体を形成する。あるいは、一方が励起状態となると、速やかに他方の物質と相互作用することで励起錯体を形成する。したがって、発光層130における励起子のほとんどが励起錯体として存在する。励起錯体は、有機化合物131_1及び有機化合物131_2のどちらよりもバンドギャップは小さくなるため、一方のホールと他方の電子の再結合から励起錯体が形成されることにより、駆動電圧を下げることができる。 When the carrier is transported to the light-emitting layer 130, one of the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2 receives a hole, the other receives an electron, and a cation and an anion are close to each other, so that an exciplex is quickly formed. Alternatively, when one is in an excited state, it rapidly interacts with the other substance to form an exciplex. Therefore, most excitons in the light emitting layer 130 exist as exciplexes. Since the exciplex has a smaller band gap than both the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2, the exciplex is formed by recombination of one hole and the other electron, whereby the driving voltage can be reduced.
図3(B)に示すように、ホスト材料131が有する有機化合物131_1と有機化合物131_2とが励起錯体を形成する。このとき、ドナー−アクセプター型の励起状態を形成することができるようになるため、励起錯体のSEと励起錯体のTEは互いに近接する。 As shown in FIG. 3B, the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2 included in the host material 131 form an exciplex. At this time, since it becomes possible to form a donor-acceptor type excited state, the S E of the exciplex and the T E of the exciplex are close to each other.
励起錯体の励起状態が一重項励起状態であり、且つ、励起錯体のSEが、ゲスト材料のS1G以上である場合、図3(B)のルートE4に示すように、励起錯体のSEからゲスト材料132のS1Gに励起エネルギーが移動し、ゲスト材料132が一重項励起状態となる。一重項励起状態となったゲスト材料132からは蛍光発光が得られる。つまり、下記一般式(G3)の通り、励起錯体の一重項励起状態から、ゲスト材料132の一重項励起状態へのエネルギー移動が生じる。 When the excited state of the exciplex is a singlet excited state and the S E of the exciplex is equal to or higher than S 1G of the guest material, as shown in the route E 4 in FIG. Excitation energy is transferred from E to S 1G of the guest material 132, and the guest material 132 is in a singlet excited state. Fluorescence emission is obtained from the guest material 132 in a singlet excited state. That is, energy transfer from the singlet excited state of the exciplex to the singlet excited state of the guest material 132 occurs as shown in the following general formula (G3).
1[H−A]*+1G → 1H+1A+1G* (G3) 1 [HA] * + 1 G → 1 H + 1 A + 1 G * (G3)
なお、一般式(G3)中、1[H−A]*は有機化合物131_1と有機化合物131_2とで形成される励起錯体の最低励起一重項状態を表し、1Gはゲスト材料132の一重項基底状態を表し、1Hは有機化合物131_1の一重項基底状態を表し、1Aは有機化合物131_2の一重項基底状態を表し、1G*はゲスト材料132の最低励起一重項状態を表す。 Note that in General Formula (G3), 1 [HA] * represents the lowest excited singlet state of an exciplex formed of the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2, and 1 G represents a singlet base of the guest material 132 1 H represents the singlet ground state of the organic compound 131_1, 1 A represents the singlet ground state of the organic compound 131_2, and 1 G * represents the lowest excited singlet state of the guest material 132.
したがって、ホスト材料131として機能する励起錯体の励起状態が一重項励起状態である場合、励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位(SE)は、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位(S1G)以上であると好ましい。 Therefore, when the excited state of the exciplex functioning as the host material 131 is a singlet excited state, the lowest excited singlet energy level (S E ) of the exciplex is the lowest excited singlet energy level of the guest material 132 ( S 1G ) or more is preferable.
次に、有機化合物131_1と有機化合物131_2が励起錯体を形成し、それが三重項励起状態である場合、下記の2つの過程を辿って蛍光発光が得られる。 Next, when the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2 form an exciplex and is in a triplet excited state, fluorescence emission is obtained by following the following two processes.
励起錯体は、逆項間交差により三重項励起エネルギーの一部を一重項励起エネルギーに変換する機能を有しているため、まず1つ目の過程として、図3(B)のルートA2に示すように、励起錯体のTEから逆項間交差(アップコンバージョン)によって、SEに励起エネルギーが移動する。 The exciplex has a function of converting a part of triplet excitation energy into singlet excitation energy by reverse intersystem crossing. Therefore, as a first process, first, a route A 2 in FIG. as shown, the reverse intersystem crossing from T E of the exciplex (upconversion), excitation energy into S E moves.
それに続く2つ目の過程として、励起錯体のSEが、ゲスト材料132のS1G以上である場合、図3(B)のルートE4に示すように、励起錯体のSEからゲスト材料132のS1Gに励起エネルギーが移動し、ゲスト材料132が一重項励起状態となる。一重項励起状態となったゲスト材料132からは蛍光発光が得られる。 As the second step subsequent, S E of the exciplex, is equal to or greater than S 1G of the guest material 132, as shown in route E 4 in FIG. 3 (B), the guest material 132 from S E exciplex Excitation energy is transferred to S 1G of , and the guest material 132 is in a singlet excited state. Fluorescence emission is obtained from the guest material 132 in a singlet excited state.
なお、上記に示すルートA2及びルートE4の過程を、本明細書等においてExSET(Exciplex−Singlet Energy Transfer)またはExEF(Exciplex−Enhanced Fluorescence)と呼称する場合がある。 Note that the process of the route A 2 and the route E 4 described above may be referred to as ExSET (Exciplex-Single Energy Transfer) or ExEF (Exciplex-Enhanced Fluorescence) in this specification and the like.
上記の1つ目の過程及び2つ目の過程は、下記一般式(G4)で表される。 The first process and the second process are represented by the following general formula (G4).
3[H−A]*+1G→(逆項間交差)→1[H−A]*+1G→1H+1A+1G* (G4) 3 [H-A] * + 1 G → ( reverse intersystem crossing) → 1 [H-A] * + 1 G → 1 H + 1 A + 1 G * (G4)
なお、一般式(G4)中、3[H−A]*は有機化合物131_1と有機化合物131_2とで形成される励起錯体の最低励起三重項状態を表し、1Gはゲスト材料132の一重項基底状態を表し、1[H−A]*は有機化合物131_1と有機化合物131_2とで形成される励起錯体の最低励起一重項状態を表し、1Hは有機化合物131_1の一重項基底状態を表し、1Aは有機化合物131_2の一重項基底状態を表し、1G*はゲスト材料132の最低励起一重項状態を表す。 Note that in General Formula (G4), 3 [HA] * represents the lowest excited triplet state of an exciplex formed of the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2, and 1 G represents a singlet base of the guest material 132. represents the state, 1 [H-a] * represents a lowest excited singlet state of the exciplex formed by the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2, 1 H represents the singlet ground state of an organic compound 131_1, 1 A represents the singlet ground state of the organic compound 131_2, and 1 G * represents the lowest excited singlet state of the guest material 132.
一般式(G4)に示すように、励起錯体の最低励起三重項状態(3[H−A]*)から逆項間交差によって、励起錯体の最低励起一重項状態(1[H−A]*)が生成され、その後、ゲスト材料132の最低励起一重項状態(1G*)へ励起エネルギーが移動する。 As shown in the general formula (G4), the lowest excited triplet state of the exciplex (3 [H-A] * ) by reverse intersystem crossing from the lowest excited singlet state of the exciplex (1 [H-A] * ) And then the excitation energy is transferred to the lowest excited singlet state ( 1 G * ) of the guest material 132.
ホスト材料131を、上述の構成とすることで、上記(β)エネルギー移動過程が効率良く生じ、励起錯体の一重項励起エネルギー及び三重項励起エネルギーの双方が効率良くゲスト材料132の一重項励起状態に変換されるため、発光層130のゲスト材料132(蛍光材料)からの発光を、効率よく得ることが可能となる。 When the host material 131 has the above-described configuration, the (β) energy transfer process is efficiently generated, and both the singlet excitation energy and the triplet excitation energy of the exciplex are efficiently singlet excited state of the guest material 132. Therefore, light emission from the guest material 132 (fluorescent material) of the light emitting layer 130 can be efficiently obtained.
ただし、励起錯体からゲスト材料132に励起エネルギーが移動する前に、励起錯体が当該励起エネルギーを光または熱として放出して失活してしまうと、発光効率が低下することになる。また、それ以前の過程として、励起錯体において三重項励起状態から一重項励起状態に逆項間交差するA2の過程の効率が落ちてしまうと、やはり発光効率が低下することになる。特に、励起錯体のTEが、ゲスト材料132のT1Gよりも低い場合は、SE≧S1G>T1G>TEとなるため、TEとSEのエネルギー差が大きくなってしまう。その結果、図3(B)のルートA2の逆項間交差およびそれに続くルートE4に示すエネルギー移動過程が生じにくくなり、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率が低下する。したがって、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)は、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位(T1G)以上であると好ましい。また、これらのエネルギー準位のエネルギー差は大きい方が、さらに好ましい。具体的には、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)とゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位(T1G)とのエネルギー差は、好ましくは0.5eV以上であり、より好ましくは1.0eV以上である。 However, before the excitation energy is transferred from the exciplex to the guest material 132, if the exciplex is deactivated by emitting the excitation energy as light or heat, the light emission efficiency is lowered. Furthermore, it as previous processes, the efficiency of the process of A 2 which intersects between Gyakuko the singlet excited state from a triplet excited state in the exciplex falls, also the luminous efficiency is lowered. In particular, when T E of the exciplex is lower than T 1G of the guest material 132, S E ≧ S 1G > T 1G > T E , so that the energy difference between T E and S E becomes large. As a result, the reverse intersystem crossing of the route A 2 in FIG. 3B and the subsequent energy transfer process shown in the route E 4 are less likely to occur, and the generation efficiency of the singlet excited state of the guest material 132 is reduced. Therefore, the lowest excited triplet energy level (T E ) of the exciplex is preferably equal to or higher than the lowest excited triplet energy level (T 1G ) of the guest material 132. Further, it is more preferable that the energy difference between these energy levels is larger. Specifically, the energy difference between the lowest excited triplet energy level (T E ) of the exciplex and the lowest excited triplet energy level (T 1G ) of the guest material 132 is preferably 0.5 eV or more, More preferably, it is 1.0 eV or more.
なお、このとき、励起錯体が熱活性化遅延蛍光を示す場合、励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位(SE)は、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)以上のエネルギーであるため、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位(T1G)以上となる。すなわち、励起錯体の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、ゲスト材料132の燐光発光エネルギー以上であると好ましい。また、これらのエネルギー準位のエネルギー差は大きい方が、さらに好ましい。具体的には、励起錯体の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーとゲスト材料132の燐光発光エネルギーとのエネルギー差は、好ましくは0.5eV以上であり、より好ましくは1.0eV以上である。 At this time, when the exciplex shows thermally activated delayed fluorescence, the lowest excited singlet energy level (S E ) of the exciplex is higher than the lowest excited triplet energy level (T E ) of the exciplex. Therefore, it becomes higher than the lowest excited triplet energy level (T 1G ) of the guest material 132. That is, it is preferable that the emission energy of the thermally activated delayed fluorescence of the exciplex is equal to or higher than the phosphorescence emission energy of the guest material 132. Further, it is more preferable that the energy difference between these energy levels is larger. Specifically, the energy difference between the thermally activated delayed fluorescence emission energy of the exciplex and the phosphorescence emission energy of the guest material 132 is preferably 0.5 eV or more, more preferably 1.0 eV or more.
この時、図3(B)のルートE5に示すように、励起錯体のTEからゲスト材料132のT1Gに励起エネルギーが移動する場合も、熱失活する。したがって、図3(B)のルートE5に示すエネルギー移動が少ない方が、ゲスト材料132の三重項励起状態の生成効率を低減することができ、熱失活を減少させることができるため、好ましい。そのためには、ホスト材料131に対するゲスト材料132の濃度は低い方が好ましい。 At this time, as shown in route E 5 in FIG. 3 (B), even if the excitation energy T 1G of the guest material 132 from T E of the exciplex is moved to thermal inactivation. Therefore, it is less energy transfer shown in route E 5 shown in FIG. 3 (B) is, it is possible to reduce the production efficiency of the triplet excited state of the guest material 132, it is possible to reduce heat-inactivated, preferably . For this purpose, the concentration of the guest material 132 with respect to the host material 131 is preferably low.
また、ゲスト材料132の三重項励起エネルギー準位のうち最低励起三重項エネルギー準位(T1G)より高いエネルギーを有する第二励起三重項エネルギー準位(T2G)がS1Gよりも低い場合、図3(B)のルートE6に示すように、励起錯体のTEからゲスト材料132のT2Gに励起エネルギーの一部が移動しやすくなる。ゲスト材料132は、第二励起三重項状態である場合も熱失活するため、発光に寄与しない。 When the second excited triplet energy level (T 2G ) having energy higher than the lowest excited triplet energy level (T 1G ) among the triplet excited energy levels of the guest material 132 is lower than S 1G , as shown in route E 6 in FIG. 3 (B), part of the excitation from T E of the exciplex to T 2G of the guest material 132 energy is likely to move. The guest material 132 does not contribute to light emission because it is thermally deactivated even in the second excited triplet state.
なお、励起錯体からゲスト材料132へ励起エネルギーが移動する場合、互いのエネルギー準位のエネルギー差が小さい方が、エネルギー移動しやすい。すなわち、ゲスト材料132のT2GがT1Gより高く、S1Gよりも低い場合、ルートE6に示すように、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)からゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)へのエネルギー移動が生じやすくなり、ゲスト材料132の三重項励起状態の生成確率が向上する。そのため、ルートA2の逆項間交差およびそれに続くルートE4に示すエネルギー移動過程が生じにくくなり、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率が低下する。つまり、図3(B)のルートE6に示すエネルギー移動過程が少ない方が、ゲスト材料132の三重項励起状態の生成効率を低減することができ、熱失活を減少することができるため、好ましい。 Note that in the case where excitation energy is transferred from the exciplex to the guest material 132, energy transfer is easier when the energy difference between the energy levels is smaller. That is, when T 2G of the guest material 132 is higher than T 1G and lower than S 1G , the second excited state of the guest material 132 from the lowest excited triplet energy level (T E ) of the exciplex is shown as shown in the route E 6 . Energy transfer to the excited triplet energy level (T 2G ) is likely to occur, and the generation probability of the triplet excited state of the guest material 132 is improved. Therefore, the reverse intersystem crossing of route A 2 and the subsequent energy transfer process shown in route E 4 are less likely to occur, and the generation efficiency of the singlet excited state of guest material 132 is reduced. In other words, it is possible to it is less energy transfer process shown in Route E 6 shown in FIG. 3 (B) is, it is possible to reduce the production efficiency of the triplet excited state of the guest material 132, which reduces the thermal inactivation, preferable.
したがって、図3(B)のルートE6に示すエネルギー移動過程を抑制するためには、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)が、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位(S1G)以上であると好ましい。 Therefore, in order to suppress the energy transfer process illustrated in the route E 6 in FIG. 3B, the second excited triplet energy level (T 2G ) of the guest material 132 is set to be the lowest excited singlet energy of the guest material 132. It is preferable that it is more than a level ( S1G ).
また、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)は、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)以上であり、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)は、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位(T1G)以上であると好ましい。 The second excited triplet energy level (T 2G ) of the guest material 132 is equal to or higher than the lowest excited triplet energy level (T E ) of the exciplex, and the lowest excited triplet energy level (T E ) of the exciplex. E ) is preferably equal to or higher than the lowest excited triplet energy level (T 1G ) of the guest material 132.
さらに、図3(B)のルートE6に示すエネルギー移動過程を抑制し、ルートA2の逆項間交差およびそれに続くルートE4に示すエネルギー移動過程が効率よく生じるためには、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)は、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)以上であり、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)は、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位(S1G)以上であると、さらに好ましい。また、このとき、励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位(SE)は、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)以上のエネルギーであるため、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位(S1G)以上となる。すなわち、励起錯体が熱活性化遅延蛍光を示す場合、励起錯体の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、ゲスト材料132の蛍光発光エネルギー以上であると、好ましい。 Further, in order to suppress the energy transfer process indicated by the route E 6 in FIG. 3B and efficiently generate the reverse intersystem crossing of the route A 2 and the subsequent energy transfer process indicated by the route E 4 , the guest material 132 is used. the second excited triplet energy level (T 2G) is a pumping lowest excited triplet energy level (T E) of the complex above, the lowest excited triplet energy level of the exciplex (T E), the guest It is more preferable that the energy is not lower than the lowest excited singlet energy level (S 1G ) of the material 132. At this time, since the lowest excited singlet energy level (S E ) of the exciplex is higher than the lowest excited triplet energy level (T E ) of the exciplex, the lowest excited singlet of the guest material 132 It becomes energy level (S 1G ) or more. That is, when the exciplex exhibits thermally activated delayed fluorescence, the emission energy of the thermally activated delayed fluorescence of the exciplex is preferably greater than or equal to the fluorescence emission energy of the guest material 132.
また、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)は、励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位(SE)以上であると、さらに好ましい。このとき、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)は、励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位(SE)より低いエネルギーであるため、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位(TE)からゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位(T2G)へのエネルギー移動を効果的に抑制することができる。その結果、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率を向上させることができ、発光素子の発光効率を向上させることができる。 The second excited triplet energy level (T 2G ) of the guest material 132 is more preferably equal to or higher than the lowest excited singlet energy level (S E ) of the exciplex. At this time, the lowest excited triplet energy level (T E ) of the exciplex is lower than the lowest excited singlet energy level (S E ) of the exciplex, and therefore the lowest excited triplet energy level of the exciplex. Energy transfer from (T E ) to the second excited triplet energy level (T 2G ) of the guest material 132 can be effectively suppressed. As a result, the generation efficiency of the singlet excited state of the guest material 132 can be improved, and the light emission efficiency of the light emitting element can be improved.
なお、ゲスト材料132での直接再結合過程が支配的になると、発光層内でゲスト材料132の三重項励起状態が多数生成することになり、熱失活により発光効率を損ねてしまう。つまり、上述の(α)直接再結合過程よりも(β)エネルギー移動過程の割合が、多い方が、ゲスト材料132の三重項励起状態の生成効率を低減することができ、熱失活を減少させることができるため好ましい。そのためには、有機化合物131_1および有機化合物131_2に対するゲスト材料132の濃度は低い方が好ましい。 Note that when the direct recombination process in the guest material 132 becomes dominant, a large number of triplet excited states of the guest material 132 are generated in the light emitting layer, and the light emission efficiency is deteriorated due to thermal deactivation. That is, when the ratio of the (β) energy transfer process is larger than the above (α) direct recombination process, the generation efficiency of the triplet excited state of the guest material 132 can be reduced and thermal deactivation is reduced. It is preferable because it can be used. For that purpose, the concentration of the guest material 132 with respect to the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2 is preferably lower.
≪2−2.材料≫
発光層130において、ホスト材料131が有機化合物131_1及び有機化合物131_2により形成される、すなわちホスト材料が二種の材料から構成される場合、例えば以下の材料を用いることができる。
<< 2-2. Material >>
In the light-emitting layer 130, when the host material 131 is formed of the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2, that is, the host material is formed of two kinds of materials, for example, the following materials can be used.
なお、有機化合物131_1及び有機化合物131_2は、励起錯体を形成する二種の組み合わせの有機化合物を用いると好ましい。この場合、様々な有機化合物を適宜用いることができるが、効率よく励起錯体を形成するために、電子を受け取りやすい化合物(電子輸送性を有する材料)と、正孔を受け取りやすい化合物(正孔輸送性を有する材料)とを組み合わせることが特に好ましい。 Note that as the organic compound 131_1 and the organic compound 131_2, it is preferable to use two types of organic compounds that form an exciplex. In this case, various organic compounds can be used as appropriate. However, in order to efficiently form an exciplex, a compound that easily receives electrons (a material having an electron transporting property) and a compound that easily receives holes (hole transport) It is particularly preferable to combine it with a material having properties.
なぜならば、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを組み合わせて励起錯体を形成するホスト材料とする場合、電子輸送性を有する材料及び正孔輸送性を有する材料の混合比率を調節することで、発光層における正孔と電子のキャリアバランスを最適化することが容易となる。発光層における正孔と電子のキャリアバランスを最適化することにより、発光層中で電子と正孔の再結合が起こる領域が偏ることを抑制できる。再結合が起こる領域の偏りを抑制することで、発光素子の信頼性を向上させることができる。 This is because when a material having an electron transporting property and a material having a hole transporting property are combined to form a host material that forms an exciplex, the mixing ratio of the material having the electron transporting property and the material having the hole transporting property is By adjusting, it becomes easy to optimize the carrier balance of holes and electrons in the light emitting layer. By optimizing the carrier balance between holes and electrons in the light emitting layer, it is possible to suppress the bias of the region where recombination of electrons and holes occurs in the light emitting layer. By suppressing the bias of the region where recombination occurs, the reliability of the light-emitting element can be improved.
電子を受け取りやすい化合物(電子輸送性を有する材料)としては、π電子不足型複素芳香族や金属錯体などを用いることができる。具体的には、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)、ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBTZ)などの金属錯体や、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、9−[4−(4,5−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzTAZ1)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、9−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CO11)、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール(略称:mDBTBIm−II)などのアゾール骨格を有する複素環化合物や、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTPDBq−II)、2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f、h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、2−[3’−(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f、h]キノキサリン(略称:2mCzBPDBq)、2−[3−{3−(9H−カルバゾール−9−イル)−9H−カルバゾール−9−イル}−フェニル]ジベンゾ[f、h]キノキサリン(略称:2mCzCzPDBq)、4,6−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mCzP2Pm)、4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)、4,6−ビス[3−(4−ジベンゾチエニル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、PCCzPTznなどのトリアジン骨格を有する複素環化合物や、3,5−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリジン(略称:35DCzPPy)、1,3,5−トリ[3−(3−ピリジル)フェニル]ベンゼン(略称:TmPyPB)などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格及びトリアジン骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン(ピリミジンやピラジン)骨格及びトリアジン骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。 As a compound that easily accepts electrons (a material having an electron transporting property), a π-electron deficient heteroaromatic, a metal complex, or the like can be used. Specifically, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium (II) (abbreviation: BeBq2), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (4-phenylphenolato) aluminum (III) (abbreviation: BAlq), bis (8-quinolinolato) zinc (II) (abbreviation: Znq), bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: ZnPBO), bis [2- (2- Benzothiazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: ZnBTZ) or a metal complex such as 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5- (4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 9 [4- (4,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazol-3-yl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CzTAZ1), 1,3-bis [5- (p-tert-butyl) Phenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 9- [4- (5-phenyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl) Phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CO11), 2,2 ′, 2 ″-(1,3,5-benzenetriyl) tris (1-phenyl-1H-benzimidazole) (abbreviation: TPBI), 2 A heterocyclic compound having an azole skeleton such as-[3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] -1-phenyl-1H-benzimidazole (abbreviation: mDBTBIm-II), and 2- [3- (dibenzo Ofen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTPDBq-II), 2- [3 ′-(dibenzothiophen-4-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] quinoxaline (Abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), 2- [3 ′-(9H-carbazol-9-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mCzBPDBq), 2- [3- {3- (9H-carbazol-9-yl) -9H-carbazol-9-yl} -phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mCzCzPDBq), 4,6-bis [3- (9H-carbazol-9-yl) ) Phenyl] pyrimidine (abbreviation: 4,6mCzP2Pm), 4,6-bis [3- (phenanthren-9-yl) phenyl ] Heterocyclic compounds having a diazine skeleton such as pyrimidine (abbreviation: 4,6mPnP2Pm), 4,6-bis [3- (4-dibenzothienyl) phenyl] pyrimidine (abbreviation: 4,6mDBTP2Pm-II), and PCCzPTzn Heterocyclic compounds having a triazine skeleton, 3,5-bis [3- (9H-carbazol-9-yl) phenyl] pyridine (abbreviation: 35DCzPPy), 1,3,5-tri [3- (3-pyridyl) And heterocyclic compounds having a pyridine skeleton such as phenyl] benzene (abbreviation: TmPyPB). Among the compounds described above, a heterocyclic compound having a diazine skeleton and a triazine skeleton and a heterocyclic compound having a pyridine skeleton are preferable because they have good reliability. In particular, a heterocyclic compound having a diazine (pyrimidine or pyrazine) skeleton and a triazine skeleton has a high electron transport property and contributes to a reduction in driving voltage.
正孔を受け取りやすい化合物(正孔輸送性を有する材料)としては、π電子過剰型複素芳香族又は芳香族アミンなどを好適に用いることができる。具体的には、2−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:PCASF)、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)、4−フェニル−3’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:mBPAFLP)、4−フェニル−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)、4,4’−ジフェニル−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBBi1BP)、4−(1−ナフチル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBANB)、4,4’−ジ(1−ナフチル)−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBNBB)、9,9−ジメチル−N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−フルオレン−2−アミン(略称:PCBAF)、N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−アミン(略称:PCBASF)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(略称:mCP)、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、3,6−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)−9−フェニルカルバゾール(略称:CzTP)、3,6−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PhCzGI)、2,8−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)−ジベンゾチオフェン(略称:Cz2DBT)、9−フェニル−9H−3−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)カルバゾール(略称:PCCP)などのカルバゾール骨格を有する化合物や、4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾチオフェン)(略称:DBT3P−II)、2,8−ジフェニル−4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−III)、4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−6−フェニルジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−IV)などのチオフェン骨格を有する化合物や、4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾフラン)(略称:DBF3P−II)、4−{3−[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]フェニル}ジベンゾフラン(略称:mmDBFFLBi−II)などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。 As a compound that easily receives holes (a material having a hole transporting property), a π-electron rich heteroaromatic or aromatic amine can be preferably used. Specifically, 2- [N- (9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino] spiro-9,9′-bifluorene (abbreviation: PCASF), 4,4′-bis [N- ( 1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB), N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4 ′ -Diamine (abbreviation: TPD), 4,4'-bis [N- (spiro-9,9'-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB), 4-phenyl-4 ' -(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP), 4-phenyl-3 '-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: mBPAFLP), 4-pheni -4 ′-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBA1BP), 4,4′-diphenyl-4 ″-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) Triphenylamine (abbreviation: PCBBi1BP), 4- (1-naphthyl) -4 ′-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBBANB), 4,4′-di (1 -Naphthyl) -4 ''-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBNBB), 9,9-dimethyl-N-phenyl-N- [4- (9-phenyl- 9H-carbazol-3-yl) phenyl] -fluoren-2-amine (abbreviation: PCBAF), N-phenyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazole) 3-yl) phenyl] -spiro-9,9'-bifluoren-2-amine (abbreviation: PCBASF), N- (1,1'-biphenyl-4-yl) -N- [4- (9-phenyl- 9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF) and other compounds having an aromatic amine skeleton, 1,3-bis (N-carbazolyl) Benzene (abbreviation: mCP), 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP), 3,6-bis (3,5-diphenylphenyl) -9-phenylcarbazole (abbreviation: CzTP), 3 , 6-Di (9H-carbazol-9-yl) -9-phenyl-9H-carbazole (abbreviation: PhCzGI), 2,8-di (9H-carbazol-9-yl) -dibenzothio Compounds having a carbazole skeleton such as phen (abbreviation: Cz2DBT), 9-phenyl-9H-3- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) carbazole (abbreviation: PCCP), and 4,4 ′, 4 ′ '-(Benzene-1,3,5-triyl) tri (dibenzothiophene) (abbreviation: DBT3P-II), 2,8-diphenyl-4- [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) Thiophene skeletons such as phenyl] dibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-III) and 4- [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] -6-phenyldibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-IV) And 4,4 ′, 4 ″-(benzene-1,3,5-triyl) tri (dibenzofuran) (abbreviation: DBF3P— I), 4- {3- [3- (9- phenyl--9H- fluoren-9-yl) phenyl] phenyl} dibenzofuran (abbreviation: mmDBFFLBi-II) compound having a furan skeleton such like. Among the compounds described above, a compound having an aromatic amine skeleton and a compound having a carbazole skeleton are preferable because they have good reliability, high hole transportability, and contribute to reduction in driving voltage.
有機化合物131_1及び有機化合物131_2は、上述した化合物に限定されることなく、キャリアを輸送でき、且つ励起錯体を形成できる組み合わせであり、当該励起錯体の発光が、発光物質の吸収スペクトルにおける最も長波長側の吸収帯(発光物質の一重項基底状態から一重項励起状態への遷移に相当する吸収)と重なっていればよく、他の材料を用いても良い。 The organic compound 131_1 and the organic compound 131_2 are not limited to the above-described compounds, and are a combination capable of transporting carriers and forming an exciplex, and the emission of the exciplex is the longest wavelength in the absorption spectrum of the light-emitting substance. As long as it overlaps with the absorption band on the side (absorption corresponding to the transition from the singlet ground state to the singlet excited state of the light-emitting substance), other materials may be used.
なお、図3(A)に示す発光層130において、ゲスト材料132として用いることのできる材料としては、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位が、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位以上である材料を用いると、好ましい。 Note that as the material that can be used as the guest material 132 in the light-emitting layer 130 illustrated in FIG. 3A, the second excited triplet energy level of the guest material 132 is the lowest excited singlet energy level of the guest material 132. It is preferable to use a material that is higher than the order.
また、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位が、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位が、ゲスト材料132の最低励起三重項エネルギー準位以上であると好ましい。 In addition, the second excited triplet energy level of the guest material 132 is equal to or higher than the lowest excited triplet energy level of the exciplex, and the lowest excited triplet energy level of the exciplex is equal to the lowest excited triplet energy level of the guest material 132. It is preferable that it is more than an energy level.
上記のエネルギー準位を有するゲスト材料132としては、アントラセン、テトラセン、クリセン、ピレン、ペリレン、アクリドン、の中から選ばれる一以上の骨格と、芳香族アミン、アルキル基、アリール基、の中から選ばれる一以上の置換基と、を有する材料が好ましい。また、当該骨格と、当該置換基とが結合することで、最低励起一重項エネルギー準位が低下し、第二励起三重項エネルギー準位が最低励起一重項エネルギー準位以上となりやすいため好適である。また、同一構造を有する当該2つの置換基と、当該骨格とが結合することで、最低励起一重項エネルギー準位が低下し、第二励起三重項エネルギー準位が最低励起一重項エネルギー準位以上となりやすいため、好適である。また、当該骨格を有する有機化合物は、蛍光量子収率が高いため、発光材料に好適である。また、当該骨格を有する有機化合物は、信頼性が良好であるため、発光材料に好適である。 The guest material 132 having the above energy level is selected from one or more skeletons selected from anthracene, tetracene, chrysene, pyrene, perylene, and acridone, and aromatic amines, alkyl groups, and aryl groups. And a material having one or more substituents. In addition, since the skeleton and the substituent are bonded to each other, the lowest excited singlet energy level is lowered, and the second excited triplet energy level is likely to be equal to or higher than the lowest excited singlet energy level. . In addition, by combining the two substituents having the same structure and the skeleton, the lowest excited singlet energy level is lowered, and the second excited triplet energy level is equal to or higher than the lowest excited singlet energy level. It is preferable because An organic compound having the skeleton is suitable for a light-emitting material because of its high fluorescence quantum yield. An organic compound having the skeleton is suitable for a light-emitting material because of its high reliability.
なお、上記のエネルギー準位、または上記の構造を有するゲスト材料132の具体例としては、1−8.に示すゲスト材料132と同様であるため、ここでの説明は省略する。 Note that specific examples of the guest material 132 having the above energy level or the above structure include 1-8. Since this is the same as the guest material 132 shown in FIG.
上記のエネルギー準位、または上記の構造を有する有機化合物をゲスト材料132として用いることで、図3(B)におけるルートE6に示す三重項励起エネルギーのエネルギー移動過程を抑制することができ、ルートA2の逆項間交差およびそれに続くルートE4に示す一重項励起エネルギーのエネルギー移動過程が生じやすくなる。したがって、ゲスト材料132の一重項励起状態の生成効率を向上させることができる。 By using the above energy levels or an organic compound having the above structure, as a guest material 132, it is possible to suppress the energy transfer process of the triplet excitation energy shown in route E 6 in FIG. 3 (B), the route The energy transfer process of singlet excitation energy shown in the crossing between the reverse terms of A 2 and the subsequent route E 4 is likely to occur. Therefore, the generation efficiency of the singlet excited state of the guest material 132 can be improved.
以上のように、本発明の一態様の発光素子においては、発光層130におけるゲスト材料132およびホスト材料131の一重項励起エネルギー準位および三重項励起エネルギー準位を、上述の構成とすることで、発光効率の高い発光素子を提供することができる。 As described above, in the light-emitting element of one embodiment of the present invention, the singlet excitation energy level and the triplet excitation energy level of the guest material 132 and the host material 131 in the light-emitting layer 130 have the above structure. A light-emitting element with high emission efficiency can be provided.
なお、発光層130は、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。 Note that the light-emitting layer 130 can be formed by a method such as a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), an inkjet method, a coating method, or gravure printing.
<3.発光素子の構成要素>
次に、図1(A)に示す発光素子150のその他の構成の詳細について、以下説明する。
<3. Components of light emitting element>
Next, details of other structures of the light-emitting element 150 illustrated in FIG.
≪3−1.一対の電極≫
電極101及び電極102は、発光層130へ正孔と電子を注入する機能を有する。電極101及び電極102は、金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物や積層体などを用いて形成することができる。金属としてはアルミニウムが典型例であり、その他、銀、タングステン、クロム、モリブデン、銅、チタンなどの遷移金属、リチウムやセシウムなどのアルカリ金属、カルシウム、マグネシウムなどの第2族金属を用いることができる。遷移金属としてイッテルビウム(Yb)などの希土類金属を用いても良い。合金としては、上記金属を含む合金を使用することができ、例えばMgAg、AlLiなどが挙げられる。導電性化合物としては、酸化インジウム−酸化スズ(Indium Tin Oxide)などの金属酸化物が挙げられる。導電性化合物としてグラフェンなどの無機炭素系材料を用いても良い。上述したように、これらの材料の複数を積層することによって電極101及び電極102の一方または双方を形成しても良い。
<< 3-1. Pair of electrodes >>
The electrode 101 and the electrode 102 have a function of injecting holes and electrons into the light-emitting layer 130. The electrode 101 and the electrode 102 can be formed using a metal, an alloy, a conductive compound, a mixture or a stacked body thereof. Aluminum is a typical example of the metal, and other transition metals such as silver, tungsten, chromium, molybdenum, copper, and titanium, alkali metals such as lithium and cesium, and Group 2 metals such as calcium and magnesium can be used. . A rare earth metal such as ytterbium (Yb) may be used as the transition metal. As the alloy, an alloy containing the above metal can be used, and examples thereof include MgAg and AlLi. Examples of the conductive compound include metal oxides such as indium tin oxide (Indium Tin Oxide). An inorganic carbon-based material such as graphene may be used as the conductive compound. As described above, one or both of the electrode 101 and the electrode 102 may be formed by stacking a plurality of these materials.
また、発光層130から得られる発光は、電極101及び電極102の一方または双方を通して取り出される。したがって、電極101及び電極102の少なくとも一つは可視光を透過する。光を取り出す方の電極に金属や合金などの光透過性の低い材料を用いる場合には、可視光を透過できる程度の厚さ(例えば、1nmから10nmの厚さ)で電極101及び電極102の一方または双方を形成すればよい。 Light emitted from the light-emitting layer 130 is extracted through one or both of the electrode 101 and the electrode 102. Accordingly, at least one of the electrode 101 and the electrode 102 transmits visible light. In the case where a material having low light transmission property such as a metal or an alloy is used for the electrode from which light is extracted, the electrode 101 and the electrode 102 have a thickness that can transmit visible light (for example, 1 nm to 10 nm). One or both may be formed.
≪3−2.正孔注入層≫
正孔注入層111は、電極101からのホール注入障壁を低減することでホール注入を促進する機能を有し、例えば遷移金属酸化物、フタロシアニン誘導体、あるいは芳香族アミンなどによって形成される。遷移金属酸化物としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物などが挙げられる。フタロシアニン誘導体としては、フタロシアニンや金属フタロシアニンなどが挙げられる。芳香族アミンとしてはベンジジン誘導体やフェニレンジアミン誘導体などが挙げられる。ポリチオフェンやポリアニリンなどの高分子化合物を用いることもでき、例えば自己ドープされたポリチオフェンであるポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)などがその代表例である。
<< 3-2. Hole injection layer >>
The hole injection layer 111 has a function of promoting hole injection by reducing a hole injection barrier from the electrode 101, and is formed of, for example, a transition metal oxide, a phthalocyanine derivative, or an aromatic amine. Examples of the transition metal oxide include molybdenum oxide, vanadium oxide, ruthenium oxide, tungsten oxide, and manganese oxide. Examples of the phthalocyanine derivative include phthalocyanine and metal phthalocyanine. Examples of aromatic amines include benzidine derivatives and phenylenediamine derivatives. High molecular compounds such as polythiophene and polyaniline can also be used. For example, self-doped polythiophene poly (ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) is a typical example.
正孔注入層111として、正孔輸送性材料と、これに対して電子受容性を示す材料の複合材料を有する層を用いることもできる。あるいは、電子受容性を示す材料を含む層と正孔輸送性材料を含む層の積層を用いても良い。これらの材料間では定常状態、あるいは電界存在下において電荷の授受が可能である。電子受容性を示す材料としては、キノジメタン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプターを挙げることができる。具体的には、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F4−TCNQ)、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン(略称:HAT−CN)等の電子吸引基(ハロゲン基やシアノ基)を有する化合物である。また、遷移金属酸化物、例えば第4族から第8族金属の酸化物を用いることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどである。中でも酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。 As the hole-injecting layer 111, a layer including a composite material of a hole-transporting material and a material that exhibits an electron-accepting property can be used. Alternatively, a stack of a layer containing a material showing an electron accepting property and a layer containing a hole transporting material may be used. Charges can be transferred between these materials in a steady state or in the presence of an electric field. Examples of the material exhibiting electron acceptability include organic acceptors such as quinodimethane derivatives, chloranil derivatives, and hexaazatriphenylene derivatives. Specifically, 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (abbreviation: F 4 -TCNQ), chloranil, 2,3,6,7,10,11 -A compound having an electron withdrawing group (halogen group or cyano group) such as hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene (abbreviation: HAT-CN). Transition metal oxides such as Group 4 to Group 8 metal oxides can also be used. Specifically, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, rhenium oxide, and the like. Among these, molybdenum oxide is preferable because it is stable in the air, has a low hygroscopic property, and is easy to handle.
正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、1×10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的には、芳香族アミン、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、スチルベン誘導体などを用いることができる。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。また、発光層130で例示した正孔輸送性材料を用いることができる。 As the hole transporting material, a material having a hole transporting property higher than that of electrons can be used, and a material having a hole mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or more is preferable. Specifically, aromatic amines, carbazole derivatives, aromatic hydrocarbons, stilbene derivatives, and the like can be used. The hole transporting material may be a polymer compound. Alternatively, the hole-transporting material exemplified for the light-emitting layer 130 can be used.
≪3−3.正孔輸送層≫
正孔輸送層112は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層111の材料として例示した材料を使用することができる。正孔輸送層112は正孔注入層111に注入された正孔を発光層130へ輸送する機能を有するため、正孔注入層111の最高被占軌道(Highest Occupied Molecular Orbital、HOMOともいう)と同じ、あるいは近いHOMOを有することが好ましい。
<< 3-3. Hole transport layer >>
The hole transport layer 112 is a layer including a hole transport material, and the materials exemplified as the material of the hole injection layer 111 can be used. Since the hole transport layer 112 has a function of transporting holes injected into the hole injection layer 111 to the light emitting layer 130, the highest occupied orbit of the hole injection layer 111 (also referred to as Highest Occupied Molecular Orbital, HOMO) It is preferable to have the same or close HOMO.
≪3−4.電子輸送層≫
電子輸送層117は、電子注入層118を経て電極102から注入された電子を発光層130へ輸送する機能を有する。電子輸送性材料としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、1×10−6cm2/Vs以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。具体的には、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体などが挙げられる。また、発光層130で例示した電子輸送性材料を用いることができる。
<< 3-4. Electron transport layer >>
The electron transport layer 117 has a function of transporting electrons injected from the electrode 102 through the electron injection layer 118 to the light emitting layer 130. As the electron transporting material, a material having a higher electron transporting property than holes can be used, and a material having an electron mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or more is preferable. Specific examples include metal complexes having a quinoline ligand, a benzoquinoline ligand, an oxazole ligand, or a thiazole ligand, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, pyridine derivatives, and bipyridine derivatives. It is done. Alternatively, the electron-transport material exemplified for the light-emitting layer 130 can be used.
≪3−5.電子注入層≫
電子注入層118は電極102からの電子注入障壁を低減することで電子注入を促進する機能を有し、例えば第1族金属、第2族金属、あるいはこれらの酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩などを用いることができる。また、先に示す電子輸送性材料と、これに対して電子供与性を示す材料の複合材料を用いることもできる。電子供与性を示す材料としては、第1族金属、第2族金属、あるいはこれらの酸化物などを挙げることができる。
<< 3-5. Electron injection layer >>
The electron injection layer 118 has a function of promoting electron injection by reducing an electron injection barrier from the electrode 102. For example, a Group 1 metal, a Group 2 metal, or an oxide, halide, carbonate, or the like thereof. Can be used. Alternatively, a composite material of the electron transporting material described above and a material exhibiting an electron donating property can be used. Examples of the material exhibiting electron donating properties include Group 1 metals, Group 2 metals, and oxides thereof.
なお、上述した正孔注入層111、正孔輸送層112、電子輸送層117、及び電子注入層118は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷法等の方法で形成することができる。 Note that the hole injection layer 111, the hole transport layer 112, the electron transport layer 117, and the electron injection layer 118 described above are formed by an evaporation method (including a vacuum evaporation method), an inkjet method, a coating method, a gravure printing method, and the like, respectively. It can form by the method of.
また、正孔注入層111、正孔輸送層112、発光層130、電子輸送層117、及び電子注入層118には、上述した材料の他、無機化合物または高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を用いてもよい。 In addition to the materials described above, the hole injection layer 111, the hole transport layer 112, the light emitting layer 130, the electron transport layer 117, and the electron injection layer 118 include an inorganic compound or a polymer compound (an oligomer, a dendrimer, a polymer, or the like). ) May be used.
≪3−6.基板≫
また、発光素子150は、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に作製すればよい。基板上に作製する順番としては、電極101側から順に積層しても、電極102側から順に積層しても良い。
<< 3-6. Substrate >>
The light-emitting element 150 may be manufactured over a substrate made of glass, plastic, or the like. As the order of manufacturing on the substrate, the layers may be sequentially stacked from the electrode 101 side or may be sequentially stacked from the electrode 102 side.
なお、発光素子150を形成できる基板としては、例えばガラス、石英、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレートからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム、無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光素子、及び光学素子の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。あるいは、発光素子、及び光学素子を保護する機能を有するものであればよい。 Note that as the substrate over which the light-emitting element 150 can be formed, glass, quartz, plastic, or the like can be used, for example. A flexible substrate may be used. The flexible substrate is a substrate that can be bent (flexible), and examples thereof include a plastic substrate made of polycarbonate or polyarylate. Moreover, a film, an inorganic vapor deposition film, etc. can also be used. Note that other materials may be used as long as they function as a support in the manufacturing process of the light-emitting element and the optical element. Or what is necessary is just to have a function which protects a light emitting element and an optical element.
例えば、様々な基板を用いて発光素子150を形成することが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例としては、半導体基板(例えば単結晶基板又はシリコン基板)、SOI基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。 For example, the light-emitting element 150 can be formed using various substrates. The kind of board | substrate is not limited to a specific thing. Examples of the substrate include a semiconductor substrate (for example, a single crystal substrate or a silicon substrate), an SOI substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, a substrate having stainless steel foil, and a tungsten substrate. , A substrate having a tungsten foil, a flexible substrate, a laminated film, a paper containing a fibrous material, or a base film. Examples of the glass substrate include barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, and soda lime glass. Examples of the flexible substrate, the laminated film, and the base film include the following. For example, there are plastics represented by polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), and polytetrafluoroethylene (PTFE). Another example is a resin such as acrylic. Alternatively, examples include polypropylene, polyester, polyvinyl fluoride, and polyvinyl chloride. As an example, there are polyamide, polyimide, aramid, epoxy, an inorganic vapor deposition film, papers, and the like.
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、発光素子を形成してもよい。または、基板と発光素子との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に発光素子を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いることができる。その際、耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも発光素子を転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。 Alternatively, a flexible substrate may be used as the substrate, and the light-emitting element may be formed directly on the flexible substrate. Alternatively, a separation layer may be provided between the substrate and the light-emitting element. The release layer can be used to separate a part from the substrate after the light emitting element is partially or wholly formed thereon, and to transfer the light emitting element to another substrate. At that time, the light-emitting element can be transferred to a substrate having poor heat resistance or a flexible substrate. Note that, for example, a structure of a laminated structure of an inorganic film of a tungsten film and a silicon oxide film or a structure in which a resin film such as polyimide is formed over a substrate can be used for the above-described release layer.
つまり、ある基板を用いて発光素子を形成し、その後、別の基板に発光素子を転置し、別の基板上に発光素子を配置してもよい。発光素子が転置される基板の一例としては、上述した基板に加え、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板(天然繊維(絹、綿、麻)、合成繊維(ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル)若しくは再生繊維(アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル)などを含む)、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、壊れにくい発光素子、耐熱性の高い発光素子、軽量化された発光素子、または薄型化された発光素子とすることができる。 That is, a light-emitting element may be formed using a certain substrate, and then the light-emitting element may be transferred to another substrate, and the light-emitting element may be disposed on another substrate. As an example of a substrate to which the light emitting element is transferred, in addition to the above-described substrate, a cellophane substrate, a stone substrate, a wood substrate, a cloth substrate (natural fiber (silk, cotton, hemp), synthetic fiber (nylon, polyurethane, polyester) or There are recycled fibers (including acetate, cupra, rayon, recycled polyester), leather substrates, rubber substrates, and the like. By using these substrates, a light-emitting element that is not easily broken, a light-emitting element with high heat resistance, a light-emitting element that is reduced in weight, or a light-emitting element that is thinned can be obtained.
また、上述した基板上に、例えば電界効果トランジスタ(FET)を形成し、FETと電気的に接続された電極上に発光素子150を作製してもよい。これにより、FETによって発光素子150の駆動を制御するアクティブマトリクス型の表示装置を作製できる。 Further, for example, a field effect transistor (FET) may be formed over the substrate described above, and the light emitting element 150 may be formed over an electrode electrically connected to the FET. Accordingly, an active matrix display device in which driving of the light emitting element 150 is controlled by the FET can be manufactured.
なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。または、他の実施の形態において、本発明の一態様について述べる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定されない。例えば、本発明の一態様では、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位は、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位以上である場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様では、例えば、ゲスト材料132において、第二励起三重項エネルギー準位は、ゲスト材料132の最低励起一重項エネルギー準位以上でなくてもよい。または、例えば、本発明の一態様では、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位は、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位以上である場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様では、例えば、ゲスト材料132の第二励起三重項エネルギー準位は、ホスト材料131の最低励起三重項エネルギー準位以上でなくてもよい。または、例えば、本発明の一態様では、ホスト材料131は、室温で熱活性化遅延蛍光を示す物質の例を示したが、本発明の一態様では、例えば、ホスト材料131は、室温で熱活性化遅延蛍光を示す物質以外の物質を有してもよい。あるいは、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様では、例えば、ホスト材料131は、室温で熱活性化遅延蛍光を示す物質を有していなくてもよい。または、例えば、本発明の一態様では、ゲスト材料132は、アントラセン、テトラセン、クリセン、ピレン、ペリレン、アクリドン、の中から選ばれる一以上の骨格と、芳香族アミン、アルキル基、アリール基の中から選ばれる一以上の置換基と、を有する例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、当該骨格または当該置換基を有さなくても良い。 Note that one embodiment of the present invention is described in this embodiment. Alternatively, in another embodiment, one embodiment of the present invention will be described. Note that one embodiment of the present invention is not limited thereto. For example, in one embodiment of the present invention, an example in which the second excited triplet energy level of the guest material 132 is equal to or higher than the lowest excited singlet energy level of the guest material 132 has been described. Is not limited to this. Depending on circumstances or circumstances, in one embodiment of the present invention, for example, in the guest material 132, the second excited triplet energy level is not higher than the lowest excited singlet energy level of the guest material 132. Also good. For example, in one embodiment of the present invention, an example in which the second excited triplet energy level of the guest material 132 is equal to or higher than the lowest excited triplet energy level of the host material 131 is described. One embodiment is not limited to this. Depending on circumstances or circumstances, in one embodiment of the present invention, for example, the second excited triplet energy level of the guest material 132 may not be equal to or higher than the lowest excited triplet energy level of the host material 131. Good. Alternatively, for example, in one embodiment of the present invention, the host material 131 is an example of a substance that exhibits thermally activated delayed fluorescence at room temperature; however, in one embodiment of the present invention, for example, the host material 131 is You may have substances other than the substance which shows activated delayed fluorescence. Alternatively, depending on circumstances or circumstances, in one embodiment of the present invention, for example, the host material 131 may not include a substance that exhibits thermally activated delayed fluorescence at room temperature. Alternatively, for example, in one embodiment of the present invention, the guest material 132 includes one or more skeletons selected from anthracene, tetracene, chrysene, pyrene, perylene, and acridone, and an aromatic amine, an alkyl group, and an aryl group. However, one embodiment of the present invention is not limited to this. In some cases, the skeleton or the substituent may not be present.
以上、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。 As described above, the structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the other embodiments.
(実施の形態2)
本実施の形態においては、実施の形態1に示す構成と異なる構成の発光素子、及び当該発光素子の発光機構について、図4(A)(B)を用いて、以下説明を行う。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a light-emitting element having a structure different from that described in Embodiment 1 and a light-emitting mechanism of the light-emitting element will be described below with reference to FIGS.
<発光素子の構成例>
図4(A)は、発光素子450の断面模式図である。
<Configuration example of light emitting element>
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of the light-emitting element 450.
図4(A)に示す発光素子450は、一対の電極(電極401及び電極402)の間に、複数の発光ユニット(図4(A)においては、発光ユニット441及び発光ユニット442)を有する。1つの発光ユニットは、図1(A)で示すEL層100と同様な構成を有する。つまり、図1で示した発光素子150は、1つの発光ユニットを有し、発光素子450は、複数の発光ユニットを有する。なお、発光素子450において、電極401が陽極として機能し、電極402が陰極として機能するとして、以下説明するが、発光素子450の構成としては、逆であっても構わない。 A light-emitting element 450 illustrated in FIG. 4A includes a plurality of light-emitting units (light-emitting units 441 and 442 in FIG. 4A) between a pair of electrodes (an electrode 401 and an electrode 402). One light-emitting unit has a structure similar to that of the EL layer 100 illustrated in FIG. That is, the light-emitting element 150 illustrated in FIG. 1 includes one light-emitting unit, and the light-emitting element 450 includes a plurality of light-emitting units. Note that in the light-emitting element 450, the electrode 401 functions as an anode and the electrode 402 functions as a cathode, which will be described below. However, the structure of the light-emitting element 450 may be reversed.
また、図4(A)に示す発光素子450において、発光ユニット441と発光ユニット442とが積層されており、発光ユニット441と発光ユニット442との間には電荷発生層445が設けられる。なお、発光ユニット441と発光ユニット442は、同じ構成でも異なる構成でもよい。例えば、発光ユニット441に、図1(A)に示すEL層100を用い、発光ユニット442に発光材料として燐光材料を有する発光層を用いると好適である。 In the light-emitting element 450 illustrated in FIG. 4A, a light-emitting unit 441 and a light-emitting unit 442 are stacked, and a charge generation layer 445 is provided between the light-emitting unit 441 and the light-emitting unit 442. Note that the light-emitting unit 441 and the light-emitting unit 442 may have the same configuration or different configurations. For example, the EL layer 100 illustrated in FIG. 1A is preferably used for the light-emitting unit 441, and the light-emitting layer including a phosphorescent material as the light-emitting material is preferably used for the light-emitting unit 442.
すなわち、発光素子450は、発光層420と、発光層430と、を有する。また、発光ユニット441は、発光層420の他に、正孔注入層411、正孔輸送層412、電子輸送層413、及び電子注入層414を有する。また、発光ユニット442は、発光層430の他に、正孔注入層415、正孔輸送層416、電子輸送層417、及び電子注入層418を有する。 That is, the light emitting element 450 includes a light emitting layer 420 and a light emitting layer 430. In addition to the light-emitting layer 420, the light-emitting unit 441 includes a hole injection layer 411, a hole transport layer 412, an electron transport layer 413, and an electron injection layer 414. In addition to the light-emitting layer 430, the light-emitting unit 442 includes a hole injection layer 415, a hole transport layer 416, an electron transport layer 417, and an electron injection layer 418.
電荷発生層445には、有機材料と電子受容性を示す材料との複合材料が含まれている。該複合材料には、実施の形態1に示す正孔注入層111に用いることができる複合材料を用いればよい。有機材料としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機材料としては、正孔移動度が1×10−6cm2/Vs以上であるものを適用することが好ましい。ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い材料であれば、これら以外のものを用いてもよい。有機材料と電子受容性を示す材料との複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。なお、発光ユニット442のように、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層445に接している場合は、電荷発生層445が発光ユニットの正孔注入層または正孔輸送層の役割も担うことができるため、該発光ユニットには正孔注入層または正孔輸送層を設けなくとも良い。 The charge generation layer 445 includes a composite material of an organic material and a material exhibiting electron accepting properties. As the composite material, a composite material that can be used for the hole-injection layer 111 described in Embodiment 1 may be used. As the organic material, various compounds such as aromatic amine compounds, carbazole compounds, aromatic hydrocarbons, and high molecular compounds (oligomers, dendrimers, polymers, and the like) can be used. Note that an organic material having a hole mobility of 1 × 10 −6 cm 2 / Vs or higher is preferably used. However, any other material may be used as long as it has a property of transporting more holes than electrons. A composite material of an organic material and an electron-accepting material is excellent in carrier injecting property and carrier transporting property, so that low voltage driving and low current driving can be realized. Note that when the surface of the light emitting unit on the anode side is in contact with the charge generation layer 445 as in the light emitting unit 442, the charge generation layer 445 also serves as a hole injection layer or a hole transport layer of the light emitting unit. Therefore, it is not necessary to provide a hole injection layer or a hole transport layer in the light emitting unit.
なお、電荷発生層445は、有機材料と電子受容性を示す材料との複合材料を含む層と、他の材料により構成される層と、を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機材料と電子受容性を示す材料との複合材料を含む層と、電子供与性を示す材料の中から選ばれた一の材料と電子輸送性の高い材料とを含む層と、を組み合わせて形成してもよい。また、有機材料と電子受容性を示す材料との複合材料を含む層と、透明導電膜を含む層と、を組み合わせて形成してもよい。 Note that the charge generation layer 445 may be formed as a stacked structure in which a layer including a composite material of an organic material and an electron-accepting material and a layer formed using another material are combined. For example, a layer including a composite material of an organic material and an electron-accepting material is combined with a layer including one material selected from materials exhibiting electron-donating properties and a material having a high electron-transporting property. May be formed. Alternatively, a layer including a composite material of an organic material and a material exhibiting electron accepting properties may be combined with a layer including a transparent conductive film.
なお、発光ユニット441と発光ユニット442に挟まれる電荷発生層445は、電極401と電極402に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。例えば、図4(A)において、電極401の電位の方が電極402の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層445は、発光ユニット441に電子を注入し、発光ユニット442に正孔を注入する。 Note that the charge generation layer 445 sandwiched between the light-emitting units 441 and 442 injects electrons into one light-emitting unit and injects holes into the other light-emitting unit when voltage is applied to the electrodes 401 and 402. Anything to do. For example, in FIG. 4A, when a voltage is applied so that the potential of the electrode 401 is higher than the potential of the electrode 402, the charge generation layer 445 injects electrons into the light-emitting unit 441, and Inject holes into
また、図4(A)においては、2つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、3つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。発光素子450に示すように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な発光素子を実現できる。また、消費電力が低い発光素子を実現することができる。 In FIG. 4A, the light-emitting element having two light-emitting units is described; however, the same can be applied to a light-emitting element in which three or more light-emitting units are stacked. As shown in the light-emitting element 450, a plurality of light-emitting units are partitioned and arranged between a pair of electrodes by a charge generation layer, thereby enabling high-intensity light emission while maintaining a low current density, and a long-life light-emitting element Can be realized. In addition, a light-emitting element with low power consumption can be realized.
なお、複数のユニットのうち、少なくとも一つのユニットに、図1(A)で示すEL層100の構成を適用することによって、発光効率の高い、発光素子を提供することができる。 Note that by applying the structure of the EL layer 100 illustrated in FIG. 1A to at least one of the plurality of units, a light-emitting element with high emission efficiency can be provided.
また、発光層420は、ホスト材料421と、ゲスト材料422とを有する。また、発光層430は、ホスト材料431と、ゲスト材料432とを有する。また、ホスト材料421は、有機化合物421_1と、有機化合物421_2と、を有する。また、ホスト材料431は、有機化合物431_1と、有機化合物431_2と、を有する。 In addition, the light-emitting layer 420 includes a host material 421 and a guest material 422. In addition, the light-emitting layer 430 includes a host material 431 and a guest material 432. The host material 421 includes an organic compound 421_1 and an organic compound 421_2. The host material 431 includes an organic compound 431_1 and an organic compound 431_2.
また、本実施の形態において、発光層420は、図3(A)に示す発光層130と同様の構成とする。すなわち、発光層420が有するホスト材料421、有機化合物421_1、有機化合物421_2、及びゲスト材料422は、発光層130が有するホスト材料131、有機化合物131_1、有機化合物131_2、及びゲスト材料132に、それぞれ相当する。また、発光層430が有するゲスト材料432が燐光材料として、以下説明する。 In this embodiment, the light-emitting layer 420 has a structure similar to that of the light-emitting layer 130 illustrated in FIG. That is, the host material 421, the organic compound 421_1, the organic compound 421_2, and the guest material 422 included in the light-emitting layer 420 correspond to the host material 131, the organic compound 131_1, the organic compound 131_2, and the guest material 132 included in the light-emitting layer 130, respectively. To do. The guest material 432 included in the light-emitting layer 430 will be described below as a phosphorescent material.
なお、電極401と、電極402と、正孔注入層411、415と、正孔輸送層412、416と、電子輸送層413、417と、電子注入層414、418は、実施の形態1に示す、電極101と、電極102と、正孔注入層111と、正孔輸送層112と、電子輸送層117と、電子注入層118と、それぞれ同様の機能を有する。したがって、本実施の形態においては、その詳細な説明は省略する。 Note that the electrode 401, the electrode 402, the hole injection layers 411 and 415, the hole transport layers 412 and 416, the electron transport layers 413 and 417, and the electron injection layers 414 and 418 are described in Embodiment Mode 1. The electrode 101, the electrode 102, the hole injection layer 111, the hole transport layer 112, the electron transport layer 117, and the electron injection layer 118 have the same functions. Therefore, detailed description thereof is omitted in the present embodiment.
<発光層420の発光機構>
発光層420の発光機構としては、図3(A)に示す発光層130と同様の発光機構である。
<Light emitting mechanism of the light emitting layer 420>
The light-emitting mechanism of the light-emitting layer 420 is the same as that of the light-emitting layer 130 illustrated in FIG.
<発光層430の発光機構>
次に、発光層430の発光機構について、以下説明を行う。
<Light emitting mechanism of the light emitting layer 430>
Next, the light emission mechanism of the light emitting layer 430 will be described below.
発光層430が有する、有機化合物431_1と、有機化合物431_2とは励起錯体を形成する。ここでは、有機化合物431_1をホスト材料として、有機化合物431_2をアシスト材料と呼称して説明する。 The organic compound 431_1 and the organic compound 431_2 included in the light-emitting layer 430 form an exciplex. Here, the organic compound 431_1 is referred to as a host material, and the organic compound 431_2 is referred to as an assist material.
発光層430における励起錯体を形成する有機化合物431_1と有機化合物431_2との組み合わせは、励起錯体を形成することが可能な組み合わせであればよいが、一方が正孔輸送性を有する材料であり、他方が電子輸送性を有する材料であることが、より好ましい。なお、有機化合物431_1と有機化合物431_2との組み合わせは、発光層420における、励起錯体を形成する有機化合物421_1と有機化合物421_2との組み合わせと同様の構成としてもよい。 The combination of the organic compound 431_1 and the organic compound 431_2 that form the exciplex in the light-emitting layer 430 may be a combination that can form an exciplex, but one is a material having a hole-transport property, and the other It is more preferable that is a material having an electron transporting property. Note that the combination of the organic compound 431_1 and the organic compound 431_2 may have a structure similar to that of the organic compound 421_1 and the organic compound 421_2 that form an exciplex in the light-emitting layer 420.
発光層430における有機化合物431_1と、有機化合物431_2と、ゲスト材料432とのエネルギー準位の相関を図4(B)に示す。なお、図4(B)における表記及び符号は、以下の通りである。
・Host(431_1):ホスト材料(有機化合物431_1)
・Assist(431_2):アシスト材料(有機化合物431_2)
・Guest(432):ゲスト材料432(燐光材料)
・SPH:ホスト材料(有機化合物431_1)の一重項励起状態の最も低い準位
・TPH:ホスト材料(有機化合物431_1)の三重項励起状態の最も低い準位
・TPG:ゲスト材料432(燐光材料)の三重項励起状態の最も低い準位
・SPE:励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位
・TPE:励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位
FIG. 4B shows the correlation of energy levels among the organic compound 431_1, the organic compound 431_2, and the guest material 432 in the light-emitting layer 430. In addition, the description and code | symbol in FIG. 4 (B) are as follows.
Host (431_1): Host material (organic compound 431_1)
Assist (431_2): Assist material (organic compound 431_2)
Guest (432): Guest material 432 (phosphorescent material)
· S PH: host material lowest level · T PH of the singlet excited state of (organic compound 431_1): host material lowest level · T PG triplet excited state of the (organic compound 431_1): guest material 432 ( The lowest level of the triplet excited state of the phosphorescent material) S PE : the lowest level of the singlet excited state of the exciplex • T PE : the lowest level of the triplet excited state of the exciplex
有機化合物431_1と有機化合物431_2とにより形成される、励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位(SPE)と励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位(TPE)は互いに隣接することになる(図4(B)E7参照)。 The lowest level (S PE ) of the singlet excited state of the exciplex and the lowest level (T PE ) of the triplet excited state of the exciplex formed by the organic compound 431_1 and the organic compound 431_2 are adjacent to each other. so that (see FIG. 4 (B) refer to E 7).
そして、励起錯体の(SPE)と(TPE)の双方のエネルギーを、ゲスト材料432(燐光材料)の三重項励起状態の最も低い準位へ移動させて発光が得られる(図4(B)E8参照)。 Then, the energy of both the (S PE ) and (T PE ) of the exciplex is moved to the lowest level of the triplet excited state of the guest material 432 (phosphorescent material), and light emission is obtained (FIG. 4B ) see E 8).
なお、上記に示すE7及びE8の過程を、本明細書等においてExTET(Exciplex−Triplet Energy Transfer)と呼称する場合がある。 Incidentally, the process of E 7 and E 8 shown above, sometimes referred to as ExTET (Exciplex-Triplet Energy Transfer) In this specification and the like.
また、有機化合物431_1及び有機化合物431_2は、一方がホールを、他方が電子を受け取り、それらが近接することで速やかに励起錯体を形成する。あるいは、一方が励起状態となると、速やかに他方の物質と相互作用することで励起錯体を形成する。したがって、発光層430における励起子のほとんどが励起錯体として存在する。励起錯体は、有機化合物431_1及び有機化合物431_2のどちらよりもバンドギャップが小さくなるため、一方のホールと他方の電子の再結合から励起錯体が形成されることにより、駆動電圧を下げることができる。 In addition, one of the organic compound 431_1 and the organic compound 431_2 receives a hole, the other receives an electron, and forms an exciplex rapidly when they approach each other. Alternatively, when one is in an excited state, it rapidly interacts with the other substance to form an exciplex. Therefore, most excitons in the light emitting layer 430 exist as exciplexes. Since the exciplex has a smaller band gap than both the organic compound 431_1 and the organic compound 431_2, the exciplex is formed by recombination of one hole and the other electron, whereby the driving voltage can be reduced.
発光層430を上述の構成とすることで、発光層430のゲスト材料432(燐光材料)からの発光を、効率よく得ることが可能となる。 When the light-emitting layer 430 has the above structure, light emission from the guest material 432 (phosphorescent material) of the light-emitting layer 430 can be efficiently obtained.
なお、発光層420からの発光が、発光層430からの発光よりも短波長側に発光のピークを有する構成とすることが好ましい。短波長の発光を呈する燐光材料を用いた発光素子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長の発光を蛍光材料からの発光とすることによって、輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。 Note that a structure in which light emission from the light-emitting layer 420 has a light emission peak on a shorter wavelength side than light emission from the light-emitting layer 430 is preferable. A light-emitting element using a phosphorescent material that emits light having a short wavelength tends to deteriorate in luminance. Thus, a light emitting element with little luminance deterioration can be provided by using short wavelength light emission from the fluorescent material.
また、発光層420と発光層430とで異なる発光波長の光を得ることによって、多色発光の素子とすることができる。この場合、発光スペクトルは異なる発光ピークを有する発光が合成された光となるため、少なくとも二つの極大値を有する発光スペクトルとなる。 In addition, by obtaining light with different emission wavelengths in the light-emitting layer 420 and the light-emitting layer 430, a multicolor light-emitting element can be obtained. In this case, since the emission spectrum is light in which emission having different emission peaks is synthesized, it becomes an emission spectrum having at least two maximum values.
また、上記の構成は白色発光を得るためにも好適である。発光層420と発光層430との光を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。 The above configuration is also suitable for obtaining white light emission. White light emission can be obtained by making the light of the light emitting layer 420 and the light emitting layer 430 have complementary colors.
また、発光層420及び発光層430のいずれか一方または双方に発光波長の異なる複数の発光材料を用いることによって、三原色や、4色以上の発光色からなる演色性の高い白色発光を得ることもできる。この場合、発光層420及び発光層430のいずれか一方または双方を層状にさらに分割し、当該分割した層ごとに異なる発光材料を含有させるようにしても良い。 In addition, by using a plurality of light emitting materials having different light emission wavelengths in one or both of the light emitting layer 420 and the light emitting layer 430, white light emission having high color rendering properties composed of three primary colors or four or more colors can be obtained. it can. In this case, one or both of the light-emitting layer 420 and the light-emitting layer 430 may be further divided into layers, and a different light-emitting material may be included in each of the divided layers.
次に、発光層420及び発光層430に用いることのできる材料について、以下説明する。 Next, materials that can be used for the light-emitting layer 420 and the light-emitting layer 430 are described below.
<発光層420に用いることのできる材料>
発光層420に用いることのできる材料としては、先の実施の形態1に示す発光層130に用いることのできる材料を援用すればよい。
<Materials that can be used for the light-emitting layer 420>
As a material that can be used for the light-emitting layer 420, a material that can be used for the light-emitting layer 130 described in Embodiment 1 above may be used.
<発光層430に用いることのできる材料>
発光層430中では、有機化合物431_1(ホスト材料)が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料432(燐光材料)は、有機化合物431_1(ホスト材料)中に分散される。
<Materials that can be used for the light-emitting layer 430>
In the light-emitting layer 430, the organic compound 431_1 (host material) is present in the largest amount by weight ratio, and the guest material 432 (phosphorescent material) is dispersed in the organic compound 431_1 (host material).
有機化合物431_1(ホスト材料)としては、亜鉛やアルミニウム系金属錯体の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体などが挙げられる。他の例としては、芳香族アミンやカルバゾール誘導体などが挙げられる。また、実施の形態1で示す発光層130に用いることができる材料(正孔輸送性を有する材料、及び電子輸送性を有する材料)を用いることができる。 As the organic compound 431_1 (host material), in addition to zinc and aluminum-based metal complexes, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, benzimidazole derivatives, quinoxaline derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, dibenzothiophene derivatives, dibenzofuran derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives Pyridine derivatives, bipyridine derivatives, phenanthroline derivatives and the like. Other examples include aromatic amines and carbazole derivatives. In addition, a material that can be used for the light-emitting layer 130 described in Embodiment 1 (a material having a hole-transport property and a material having an electron-transport property) can be used.
ゲスト材料432(燐光材料)としては、イリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては4H−トリアゾール配位子、1H−トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体としては、ポルフィリン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。 Examples of the guest material 432 (phosphorescent material) include iridium, rhodium, or platinum-based organometallic complexes, or metal complexes. Among these, organic iridium complexes such as iridium-based orthometal complexes are preferable. Examples of orthometalated ligands include 4H-triazole ligands, 1H-triazole ligands, imidazole ligands, pyridine ligands, pyrimidine ligands, pyrazine ligands, and isoquinoline ligands. Can be mentioned. Examples of the metal complex include a platinum complex having a porphyrin ligand.
有機化合物431_2(アシスト材料)としては、有機化合物431_1と励起錯体を形成できる組み合わせとする。この場合、励起錯体の発光ピークが燐光材料の三重項MLCT(Metal to Ligand Charge Transfer)遷移の吸収帯、より具体的には、最も長波長側の吸収帯と重なるように有機化合物431_1、有機化合物431_2、およびゲスト材料432(燐光材料)を選択することが好ましい。これにより、発光効率が飛躍的に向上した発光素子とすることができる。ただし、燐光材料に替えて熱活性化遅延蛍光材料を用いる場合においては、最も長波長側の吸収帯は一重項の吸収帯であることが好ましい。具体的には、実施の形態1で示す発光層130に用いることができる材料(正孔輸送性を有する材料、及び電子輸送性を有する材料)を用いることができる。 The organic compound 431_2 (assist material) is a combination that can form an exciplex with the organic compound 431_1. In this case, the organic compound 431_1, the organic compound 431_1, and the organic compound so that the emission peak of the exciplex overlaps with the absorption band of the triplet MLCT (Metal to Ligand Charge Transfer) transition of the phosphorescent material, more specifically, the absorption band on the longest wavelength side. It is preferable to select 431_2 and the guest material 432 (phosphorescent material). Thereby, it can be set as the light emitting element which luminous efficiency improved greatly. However, when a thermally activated delayed fluorescent material is used instead of the phosphorescent material, it is preferable that the absorption band on the longest wavelength side is a singlet absorption band. Specifically, materials that can be used for the light-emitting layer 130 described in Embodiment 1 (a material having a hole-transport property and a material having an electron-transport property) can be used.
発光層430に含まれる発光材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料であればよい。該三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料としては、燐光材料の他に、熱活性化遅延蛍光材料が挙げられる。したがって、燐光材料と記載した部分に関しては、熱活性化遅延蛍光材料と読み替えても構わない。なお、熱活性化遅延蛍光材料とは、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート(逆項間交差)が可能で、一重項励起状態からの発光(蛍光)を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位のエネルギー差が好ましくは0eVを超えて0.2eV以下、さらに好ましくは0eVを超えて0.1eV以下であることが挙げられる。 The light-emitting material included in the light-emitting layer 430 may be a material that can convert triplet excitation energy into light emission. Examples of the material capable of converting the triplet excitation energy into light emission include a thermally activated delayed fluorescent material in addition to the phosphorescent material. Therefore, the portion described as phosphorescent material may be read as thermally activated delayed fluorescent material. A thermally activated delayed fluorescent material is capable of up-converting a triplet excited state to a singlet excited state with a slight amount of thermal energy (interverse crossing) and efficiently emitting light (fluorescence) from the singlet excited state. It is a common material. As a condition for efficiently obtaining thermally activated delayed fluorescence, the energy difference between the triplet excitation energy level and the singlet excitation energy level is preferably more than 0 eV and not more than 0.2 eV, more preferably more than 0 eV. And 0.1 eV or less.
また、発光層420に含まれる発光材料と発光層430に含まれる発光材料の発光色に限定は無く、同じでも異なっていても良い。各々から得られる発光が混合されて素子外へ取り出されるので、例えば両者の発光色が互いに補色の関係にある場合、発光素子は白色の光を与えることができる。発光素子の信頼性を考慮すると、発光層420に含まれる発光材料の発光ピーク波長は発光層430に含まれる発光材料のそれよりも短いことが好ましい。 Further, there is no limitation on the light emission color of the light emitting material included in the light emitting layer 420 and the light emitting material included in the light emitting layer 430, and they may be the same or different. Since the light emission obtained from each is mixed and taken out of the device, the light emitting device can give white light when, for example, the light emission colors of both are complementary colors. In consideration of the reliability of the light emitting element, the emission peak wavelength of the light emitting material included in the light emitting layer 420 is preferably shorter than that of the light emitting material included in the light emitting layer 430.
なお、発光層420及び発光層430は、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。 Note that the light-emitting layer 420 and the light-emitting layer 430 can be formed by a method such as an evaporation method (including a vacuum evaporation method), an inkjet method, a coating method, or gravure printing.
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.
(実施の形態3)
本実施の形態においては、実施の形態1、および実施の形態2に示す構成と異なる構成の発光素子について、図5(A)(B)を用いて、以下説明を行う。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a light-emitting element having a structure different from those described in Embodiments 1 and 2 will be described below with reference to FIGS.
<発光素子の構成例>
図5(A)は、本発明の一態様の発光素子452を説明する断面模式図である。
<Configuration example of light emitting element>
FIG. 5A is a schematic cross-sectional view illustrating a light-emitting element 452 of one embodiment of the present invention.
発光素子452は、電極401と、電極402との間に、複数の発光ユニット(図5(A)においては、発光ユニット446及び発光ユニット447)を有する。1つの発光ユニットは、図1(A)で示すEL層100と同様な構成を有する。つまり、図1(A)で示した発光素子150は、1つの発光ユニットを有し、発光素子452は、複数の発光ユニットを有する。なお、本実施の形態において、電極401が陽極、電極402が陰極として、以下説明するが、発光素子452の構成としては、逆であっても構わない。 The light-emitting element 452 includes a plurality of light-emitting units (in FIG. 5A, the light-emitting unit 446 and the light-emitting unit 447) between the electrode 401 and the electrode 402. One light-emitting unit has a structure similar to that of the EL layer 100 illustrated in FIG. That is, the light-emitting element 150 illustrated in FIG. 1A includes one light-emitting unit, and the light-emitting element 452 includes a plurality of light-emitting units. Note that in this embodiment, the electrode 401 is an anode and the electrode 402 is a cathode, but the structure of the light-emitting element 452 may be reversed.
また、図5(A)に示す発光素子452において、発光ユニット446と発光ユニット447とが積層されており、発光ユニット446と発光ユニット447との間には電荷発生層445が設けられる。なお、発光ユニット446と発光ユニット447は、同じ構成でも異なる構成でもよい。例えば、発光ユニット446に発光材料として蛍光材料を有する発光層を用い、発光ユニット447に図1(A)に示すEL層100を用いると好適である。 5A, a light-emitting unit 446 and a light-emitting unit 447 are stacked, and a charge generation layer 445 is provided between the light-emitting unit 446 and the light-emitting unit 447. Note that the light-emitting unit 446 and the light-emitting unit 447 may have the same configuration or different configurations. For example, it is preferable to use a light-emitting layer including a fluorescent material as the light-emitting material for the light-emitting unit 446 and use the EL layer 100 illustrated in FIG.
すなわち、発光素子452は、発光層460と、発光層470と、を有する。また、発光ユニット446は、発光層460の他に、正孔注入層411、正孔輸送層412、電子輸送層413、及び電子注入層414を有する。また、発光ユニット447は、発光層470の他に、正孔注入層415、正孔輸送層416、電子輸送層417、及び電子注入層418を有する。 That is, the light-emitting element 452 includes the light-emitting layer 460 and the light-emitting layer 470. In addition to the light-emitting layer 460, the light-emitting unit 446 includes a hole injection layer 411, a hole transport layer 412, an electron transport layer 413, and an electron injection layer 414. In addition to the light-emitting layer 470, the light-emitting unit 447 includes a hole injection layer 415, a hole transport layer 416, an electron transport layer 417, and an electron injection layer 418.
また、図5(A)においては、2つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、3つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。発光素子452に示すように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な発光素子を実現できる。また、消費電力が低い発光素子を実現することができる。 5A illustrates a light-emitting element having two light-emitting units, the present invention can be similarly applied to a light-emitting element in which three or more light-emitting units are stacked. As shown in the light-emitting element 452, a plurality of light-emitting units are partitioned and arranged between a pair of electrodes by a charge generation layer, thereby enabling high-luminance light emission while maintaining a low current density, and a longer-life light-emitting element Can be realized. In addition, a light-emitting element with low power consumption can be realized.
なお、複数のユニットのうち、少なくとも一つのユニットに、図1(A)で示すEL層100の構成を適用することによって、発光効率の高い、発光素子を提供することができる。 Note that by applying the structure of the EL layer 100 illustrated in FIG. 1A to at least one of the plurality of units, a light-emitting element with high emission efficiency can be provided.
また、発光層460は、ホスト材料461と、ゲスト材料462とを有する。また、発光層470は、ホスト材料471と、ゲスト材料472とを有する。また、ホスト材料471は、有機化合物471_1と、有機化合物471_2と、を有する。 The light-emitting layer 460 includes a host material 461 and a guest material 462. In addition, the light-emitting layer 470 includes a host material 471 and a guest material 472. The host material 471 includes an organic compound 471_1 and an organic compound 471_2.
また、本実施の形態において、発光層470は、図1(A)に示す発光層130と同様の構成とする。すなわち、発光層470が有するホスト材料471、有機化合物471_1、有機化合物471_2、及びゲスト材料472は、発光層130が有するホスト材料131、有機化合物131_1、有機化合物131_2、及びゲスト材料132に、それぞれ相当する。また、発光層460が有するゲスト材料462が蛍光材料として、以下説明する。 In this embodiment, the light-emitting layer 470 has a structure similar to that of the light-emitting layer 130 illustrated in FIG. That is, the host material 471, the organic compound 471_1, the organic compound 471_2, and the guest material 472 included in the light-emitting layer 470 correspond to the host material 131, the organic compound 131_1, the organic compound 131_2, and the guest material 132 included in the light-emitting layer 130, respectively. To do. The guest material 462 included in the light-emitting layer 460 is described below as a fluorescent material.
<発光層460の発光機構>
まず、発光層460の発光機構について、以下説明を行う。
<Light emitting mechanism of light emitting layer 460>
First, the light emission mechanism of the light emitting layer 460 will be described below.
発光層460では、キャリアの再結合により、励起状態が形成される。ゲスト材料462と比較してホスト材料461は大量に存在するので、励起状態は、ほぼホスト材料461の励起状態として存在する。キャリアの再結合によって生じる一重項励起状態と三重項励起状態の比(以下、励起子生成確率)は約1:3となる。 In the light-emitting layer 460, an excited state is formed by carrier recombination. Since the host material 461 is present in a large amount as compared with the guest material 462, the excited state exists almost as an excited state of the host material 461. The ratio between the singlet excited state and the triplet excited state (hereinafter, exciton generation probability) generated by carrier recombination is about 1: 3.
はじめに、ホスト材料461の三重項励起エネルギー準位がゲスト材料462の三重項励起エネルギー準位よりも高い場合について、以下説明する。 First, the case where the triplet excitation energy level of the host material 461 is higher than the triplet excitation energy level of the guest material 462 will be described below.
ホスト材料461の三重項励起状態からゲスト材料462にエネルギー移動(三重項エネルギー移動)が生じる。しかしながら、ゲスト材料462が蛍光材料であるため、三重項励起状態は可視光領域に発光を与えない。したがって、ホスト材料461の三重項励起状態を発光として利用することが難しい。よって、ホスト材料461の三重項励起エネルギー準位がゲスト材料462の三重項励起エネルギー準位よりも高い場合においては、注入したキャリアのうち、約25%を超えて発光に利用することが難しい。 Energy transfer (triplet energy transfer) occurs in the guest material 462 from the triplet excited state of the host material 461. However, since the guest material 462 is a fluorescent material, the triplet excited state does not emit light in the visible light region. Therefore, it is difficult to use the triplet excited state of the host material 461 as light emission. Therefore, when the triplet excitation energy level of the host material 461 is higher than the triplet excitation energy level of the guest material 462, it is difficult to use about 25% of the injected carriers for light emission.
次に、発光層460におけるホスト材料461と、ゲスト材料462とのエネルギー準位の相関を図5(B)に示す。なお、図5(B)における表記及び符号は、以下の通りである。
・Host(461):ホスト材料461
・Guest(462):ゲスト材料462(蛍光材料)
・SFH:ホスト材料461の一重項励起状態の最も低い準位
・TFH:ホスト材料461の三重項励起状態の最も低い準位
・SFG:ゲスト材料462(蛍光材料)の一重項励起状態の最も低い準位
・TFG:ゲスト材料462(蛍光材料)の三重項励起状態の最も低い準位
Next, FIG. 5B illustrates the correlation of energy levels between the host material 461 and the guest material 462 in the light-emitting layer 460. In addition, the notation and code | symbol in FIG. 5 (B) are as follows.
Host (461): Host material 461
Guest (462): Guest material 462 (fluorescent material)
S FH : lowest level of singlet excited state of host material 461 T FH : lowest level of triplet excited state of host material 461 S FG : singlet excited state of guest material 462 (fluorescent material) The lowest level of T FG : the lowest level of the triplet excited state of the guest material 462 (fluorescent material)
図5(B)に示すように、ゲスト材料462の三重項励起エネルギー準位(図5(B)において、TFG)がホスト材料461の三重項励起エネルギー準位(図5(B)において、TFH)よりも高い構成である。 As shown in FIG. 5B, the triplet excitation energy level of the guest material 462 (in FIG. 5B, T FG ) is the triplet excitation energy level of the host material 461 (in FIG. 5B). T FH ).
また、図5(B)に示すように、三重項−三重項消滅(TTA:Triplet−Triplet Annihilation)によって(図5(B)E9参照)、三重項励起子同士が衝突することにより、その一部がホスト材料461の一重項励起状態の最も低い準位(SFH)に変換される。ホスト材料461の一重項励起状態の最も低い準位(SFH)からは、それよりも準位の低いゲスト材料462(蛍光材料)の一重項励起状態の最も低い準位(SFG)へエネルギー移動が起こり(図5(B)E10参照)、ゲスト材料462(蛍光材料)が発光する。 Further, as shown in FIG. 5 (B), triplet - triplet annihilation (TTA: Triplet-Triplet Annihilation) (see FIG. 5 (B) E 9), by each other triplet excitons collide, the A part is converted into the lowest level (S FH ) of the singlet excited state of the host material 461. Energy from the lowest level (S FH ) of the singlet excited state of the host material 461 to the lowest level (S FG ) of the singlet excited state of the guest material 462 (fluorescent material) having a lower level than that. movement occurs (see FIG. 5 (B) refer to E 10), a guest material 462 (fluorescent material) to emit light.
なお、ホスト材料461の三重項励起エネルギー準位がゲスト材料の三重項励起エネルギー準位よりも低いため、TFGは失活することなくTFHにエネルギー移動(図5(B)E11参照)し、TTAに利用される。 Note that since the triplet excitation energy level of the host material 461 is lower than the triplet excitation energy level of the guest material, T FG does not deactivate and is transferred to T FH (see E 11 in FIG. 5B). And used for TTA.
発光層460を上述の構成とすることで、発光層460のゲスト材料462からの発光を、効率よく得ることが可能となる。 When the light-emitting layer 460 has the above structure, light emission from the guest material 462 of the light-emitting layer 460 can be efficiently obtained.
なお、発光層460と発光層470とで異なる発光波長の光を得ることによって、多色発光の素子とすることができる。この場合、発光スペクトルは異なる発光ピークを有する発光が合成された光となるため、少なくとも二つの極大値を有する発光スペクトルとなる。 Note that by obtaining light with different emission wavelengths in the light-emitting layer 460 and the light-emitting layer 470, a multicolor light-emitting element can be obtained. In this case, since the emission spectrum is light in which emission having different emission peaks is synthesized, it becomes an emission spectrum having at least two maximum values.
また、上記の構成は白色発光を得るためにも好適である。発光層460と発光層470との光を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。 The above configuration is also suitable for obtaining white light emission. White light emission can be obtained by making the light of the light emitting layer 460 and the light emitting layer 470 have complementary colors.
また、発光層460及び発光層470のいずれか一方または双方に発光波長の異なる複数の発光材料を用いることによって、三原色や、4色以上の発光色からなる演色性の高い白色発光を得ることもできる。この場合、発光層460及び発光層470のいずれか一方または双方を層状にさらに分割し、当該分割した層ごとに異なる発光材料を含有させるようにしても良い。 In addition, by using a plurality of light emitting materials having different light emission wavelengths in one or both of the light emitting layer 460 and the light emitting layer 470, white light emission having high color rendering properties composed of three primary colors or four or more colors can be obtained. it can. In this case, one or both of the light-emitting layer 460 and the light-emitting layer 470 may be further divided into layers, and a different light-emitting material may be included in each divided layer.
<発光層470の発光機構>
発光層470の発光機構としては、図3(A)に示す発光層130と同様の発光機構である。
<Light emitting mechanism of light emitting layer 470>
The light-emitting mechanism of the light-emitting layer 470 is the same as that of the light-emitting layer 130 illustrated in FIG.
次に、発光層460及び発光層470に用いることのできる材料について、以下説明する。 Next, materials that can be used for the light-emitting layer 460 and the light-emitting layer 470 are described below.
<発光層460に用いることのできる材料>
発光層460中では、ホスト材料461が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料462(蛍光材料)は、ホスト材料461中に分散される。ホスト材料461の一重項励起エネルギー準位は、ゲスト材料462(蛍光材料)の一重項励起エネルギー準位よりも高く、ホスト材料461の三重項励起エネルギー準位は、ゲスト材料462(蛍光材料)の三重項励起エネルギー準位よりも低いことが好ましい。
<Materials that can be used for the light-emitting layer 460>
In the light emitting layer 460, the host material 461 is present in the largest amount by weight, and the guest material 462 (fluorescent material) is dispersed in the host material 461. The singlet excitation energy level of the host material 461 is higher than the singlet excitation energy level of the guest material 462 (fluorescent material), and the triplet excitation energy level of the host material 461 is higher than that of the guest material 462 (fluorescent material). It is preferably lower than the triplet excitation energy level.
ホスト材料461として、アントラセン誘導体、あるいはテトラセン誘導体が好ましい。これらの誘導体は一重項励起エネルギー準位が高く、三重項励起エネルギー準位が低いからである。具体的には、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)、3−[4−(1−ナフチル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPN)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、7−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−7H−ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:cgDBCzPA)、6−[3−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−ベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン(略称:2mBnfPPA)、9−フェニル−10−{4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)−ビフェニル−4’−イル}アントラセン(略称:FLPPA)などが挙げられる。あるいは、5,12−ジフェニルテトラセン、5,12−ビス(ビフェニル−2−イル)テトラセンなどが挙げられる。 As the host material 461, an anthracene derivative or a tetracene derivative is preferable. This is because these derivatives have high singlet excitation energy levels and low triplet excitation energy levels. Specifically, 9-phenyl-3- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: PCzPA), 3- [4- (1-naphthyl) -phenyl] -9 -Phenyl-9H-carbazole (abbreviation: PCPN), 9- [4- (10-phenyl-9-anthracenyl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CzPA), 7- [4- (10-phenyl-9- Anthryl) phenyl] -7H-dibenzo [c, g] carbazole (abbreviation: cgDBCzPA), 6- [3- (9,10-diphenyl-2-anthryl) phenyl] -benzo [b] naphtho [1,2-d ] Furan (abbreviation: 2 mBnfPPA), 9-phenyl-10- {4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) -biphenyl-4'-yl} anthrace (Abbreviation: FLPPA) and the like. Alternatively, 5,12-diphenyltetracene, 5,12-bis (biphenyl-2-yl) tetracene, and the like can be given.
ゲスト材料462(蛍光材料)としては、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。特にピレン誘導体は発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6mMemFLPAPrn)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6FLPAPrn)、N,N’−ビス(ジベンゾフラン−2−イル)−N,N’−ジフェニルピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6FrAPrn)、N,N’−ビス(ジベンゾチオフェン−2−イル)−N,N’−ジフェニルピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6ThAPrn)などが挙げられる。また、実施の形態1に示すゲスト材料132として例示した材料を用いても良い。 As the guest material 462 (fluorescent material), a pyrene derivative, anthracene derivative, triphenylene derivative, fluorene derivative, carbazole derivative, dibenzothiophene derivative, dibenzofuran derivative, dibenzoquinoxaline derivative, quinoxaline derivative, pyridine derivative, pyrimidine derivative, phenanthrene derivative, naphthalene derivative Etc. In particular, a pyrene derivative is preferable because of its high emission quantum yield. Specific examples of the pyrene derivative include N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-bis [3- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] pyrene-1,6. -Diamine (abbreviation: 1,6 mM emFLPAPrn), N, N'-diphenyl-N, N'-bis [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] pyrene-1,6-diamine (abbreviation) : 1,6FLPAPrn), N, N′-bis (dibenzofuran-2-yl) -N, N′-diphenylpyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1,6FrAPrn), N, N′-bis (dibenzothiophene) -2-yl) -N, N′-diphenylpyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1,6ThAPrn) and the like. Alternatively, the materials exemplified as the guest material 132 described in Embodiment 1 may be used.
<発光層470に用いることのできる材料>
発光層470に用いることのできる材料としては、実施の形態1に示す発光層130に用いることのできる材料を援用すればよい。
<Materials that can be used for the light-emitting layer 470>
As a material that can be used for the light-emitting layer 470, a material that can be used for the light-emitting layer 130 described in Embodiment 1 may be used.
また、発光層460に含まれる発光材料と発光層470に含まれる発光材料の発光色に限定は無く、同じでも異なっていても良い。各々から得られる発光が混合されて素子外へ取り出されるので、例えば両者の発光色が互いに補色の関係にある場合、発光素子は白色の光を与えることができる。発光素子の信頼性を考慮すると、発光層460に含まれる発光材料の発光ピーク波長は発光層470に含まれる発光材料のそれよりも短いことが好ましい。 Further, there is no limitation on the light emission colors of the light emitting material included in the light emitting layer 460 and the light emitting material included in the light emitting layer 470, and they may be the same or different. Since the light emission obtained from each is mixed and taken out of the device, the light emitting device can give white light when, for example, the light emission colors of both are complementary colors. In consideration of the reliability of the light-emitting element, the emission peak wavelength of the light-emitting material included in the light-emitting layer 460 is preferably shorter than that of the light-emitting material included in the light-emitting layer 470.
なお、発光層460及び発光層470は、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。 Note that the light-emitting layer 460 and the light-emitting layer 470 can be formed by a method such as a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method), an inkjet method, a coating method, or gravure printing.
なお、上記構成は、他の実施の形態や本実施の形態中の他の構成と適宜組み合わせることが可能である。 Note that the above structure can be combined with any of the other embodiments and the other structures in this embodiment as appropriate.
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置について、図6(A)(B)を用いて説明を行う。
(Embodiment 4)
In this embodiment, a display device including the light-emitting element of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、図6(A)は、本発明の一態様の表示装置を説明するブロック図であり、図6(B)は、本発明の一態様の一態様の表示装置が有する画素回路を説明する回路図である。 6A is a block diagram illustrating a display device of one embodiment of the present invention, and FIG. 6B illustrates a pixel circuit included in the display device of one embodiment of the present invention. It is a circuit diagram.
<表示装置に関する説明>
図6(A)に示す表示装置は、表示素子の画素を有する領域(以下、画素部802という)と、画素部802の外側に配置され、画素を駆動するための回路を有する回路部(以下、駆動回路部804という)と、素子の保護機能を有する回路(以下、保護回路806という)と、端子部807と、を有する。なお、保護回路806は、設けない構成としてもよい。
<Description of display device>
A display device illustrated in FIG. 6A includes a region having a pixel of a display element (hereinafter referred to as a pixel portion 802) and a circuit portion (hereinafter, referred to as a pixel portion 802) having a circuit for driving the pixel. , A driver circuit portion 804), a circuit having an element protection function (hereinafter referred to as a protection circuit 806), and a terminal portion 807. Note that the protection circuit 806 may not be provided.
駆動回路部804の一部、または全部は、画素部802と同一基板上に形成されていることが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことが出来る。駆動回路部804の一部、または全部が、画素部802と同一基板上に形成されていない場合には、駆動回路部804の一部、または全部は、COG(Chip On Glass)やTAB(Tape Automated Bonding)によって、実装することができる。 Part or all of the driver circuit portion 804 is preferably formed over the same substrate as the pixel portion 802. Thereby, the number of parts and the number of terminals can be reduced. In the case where part or all of the driver circuit portion 804 is not formed over the same substrate as the pixel portion 802, part or all of the driver circuit portion 804 may be COG (Chip On Glass) or TAB (Tape). (Automated Bonding).
画素部802は、X行(Xは2以上の自然数)Y列(Yは2以上の自然数)に配置された複数の表示素子を駆動するための回路(以下、画素回路801という)を有し、駆動回路部804は、画素を選択する信号(走査信号)を出力する回路(以下、走査線駆動回路804aという)、画素の表示素子を駆動するための信号(データ信号)を供給するための回路(以下、信号線駆動回路804b)などの駆動回路を有する。 The pixel portion 802 includes a circuit (hereinafter referred to as a pixel circuit 801) for driving a plurality of display elements arranged in X rows (X is a natural number of 2 or more) and Y columns (Y is a natural number of 2 or more). The driver circuit portion 804 supplies a signal for selecting a pixel (scanning signal) (hereinafter referred to as a scanning line driving circuit 804a) and a signal (data signal) for driving a display element of the pixel. A driver circuit such as a circuit (hereinafter, a signal line driver circuit 804b) is included.
走査線駆動回路804aは、シフトレジスタ等を有する。走査線駆動回路804aは、端子部807を介して、シフトレジスタを駆動するための信号が入力され、信号を出力する。例えば、走査線駆動回路804aは、スタートパルス信号、クロック信号等が入力され、パルス信号を出力する。走査線駆動回路804aは、走査信号が与えられる配線(以下、走査線GL_1乃至GL_Xという)の電位を制御する機能を有する。なお、走査線駆動回路804aを複数設け、複数の走査線駆動回路804aにより、走査線GL_1乃至GL_Xを分割して制御してもよい。または、走査線駆動回路804aは、初期化信号を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、走査線駆動回路804aは、別の信号を供給することも可能である。 The scan line driver circuit 804a includes a shift register and the like. The scan line driver circuit 804a receives a signal for driving the shift register via the terminal portion 807 and outputs a signal. For example, the scan line driver circuit 804a receives a start pulse signal, a clock signal, and the like and outputs a pulse signal. The scan line driver circuit 804a has a function of controlling the potential of a wiring to which a scan signal is supplied (hereinafter referred to as scan lines GL_1 to GL_X). Note that a plurality of scan line driver circuits 804a may be provided, and the scan lines GL_1 to GL_X may be divided and controlled by the plurality of scan line driver circuits 804a. Alternatively, the scan line driver circuit 804a has a function of supplying an initialization signal. Note that the present invention is not limited to this, and the scan line driver circuit 804a can supply another signal.
信号線駆動回路804bは、シフトレジスタ等を有する。信号線駆動回路804bは、端子部807を介して、シフトレジスタを駆動するための信号の他、データ信号の元となる信号(画像信号)が入力される。信号線駆動回路804bは、画像信号を元に画素回路801に書き込むデータ信号を生成する機能を有する。また、信号線駆動回路804bは、スタートパルス、クロック信号等が入力されて得られるパルス信号に従って、データ信号の出力を制御する機能を有する。また、信号線駆動回路804bは、データ信号が与えられる配線(以下、データ線DL_1乃至DL_Yという)の電位を制御する機能を有する。または、信号線駆動回路804bは、初期化信号を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、信号線駆動回路804bは、別の信号を供給することも可能である。 The signal line driver circuit 804b includes a shift register and the like. In addition to a signal for driving the shift register, the signal line driver circuit 804b receives a signal (image signal) that is a source of a data signal through the terminal portion 807. The signal line driver circuit 804b has a function of generating a data signal to be written in the pixel circuit 801 based on the image signal. In addition, the signal line driver circuit 804b has a function of controlling output of a data signal in accordance with a pulse signal obtained by inputting a start pulse, a clock signal, or the like. The signal line driver circuit 804b has a function of controlling the potential of a wiring to which a data signal is supplied (hereinafter referred to as data lines DL_1 to DL_Y). Alternatively, the signal line driver circuit 804b has a function of supplying an initialization signal. Note that the present invention is not limited to this, and the signal line driver circuit 804b can supply another signal.
信号線駆動回路804bは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。信号線駆動回路804bは、複数のアナログスイッチを順次オン状態にすることにより、画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。また、シフトレジスタなどを用いて信号線駆動回路804bを構成してもよい。 The signal line driver circuit 804b is configured using a plurality of analog switches, for example. The signal line driver circuit 804b can output a signal obtained by time-dividing an image signal as a data signal by sequentially turning on a plurality of analog switches. Alternatively, the signal line driver circuit 804b may be formed using a shift register or the like.
複数の画素回路801のそれぞれは、走査信号が与えられる複数の走査線GLの一つを介してパルス信号が入力され、データ信号が与えられる複数のデータ線DLの一つを介してデータ信号が入力される。また、複数の画素回路801のそれぞれは、走査線駆動回路804aによりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される。例えば、m行n列目の画素回路801は、走査線GL_m(mはX以下の自然数)を介して走査線駆動回路804aからパルス信号が入力され、走査線GL_mの電位に応じてデータ線DL_n(nはY以下の自然数)を介して信号線駆動回路804bからデータ信号が入力される。 Each of the plurality of pixel circuits 801 receives a pulse signal through one of the plurality of scanning lines GL to which the scanning signal is applied, and receives the data signal through one of the plurality of data lines DL to which the data signal is applied. Entered. In each of the plurality of pixel circuits 801, writing and holding of data signals is controlled by the scanning line driver circuit 804a. For example, the pixel circuit 801 in the m-th row and the n-th column receives a pulse signal from the scan line driver circuit 804a through the scan line GL_m (m is a natural number equal to or less than X), and the data line DL_n according to the potential of the scan line GL_m. A data signal is input from the signal line driver circuit 804b through (n is a natural number equal to or less than Y).
図6(A)に示す保護回路806は、例えば、走査線駆動回路804aと画素回路801の間の配線である走査線GLに接続される。または、保護回路806は、信号線駆動回路804bと画素回路801の間の配線であるデータ線DLに接続される。または、保護回路806は、走査線駆動回路804aと端子部807との間の配線に接続することができる。または、保護回路806は、信号線駆動回路804bと端子部807との間の配線に接続することができる。なお、端子部807は、外部の回路から表示装置に電源及び制御信号、及び画像信号を入力するための端子が設けられた部分をいう。 The protection circuit 806 illustrated in FIG. 6A is connected to the scan line GL which is a wiring between the scan line driver circuit 804a and the pixel circuit 801, for example. Alternatively, the protection circuit 806 is connected to the data line DL that is a wiring between the signal line driver circuit 804 b and the pixel circuit 801. Alternatively, the protection circuit 806 can be connected to a wiring between the scan line driver circuit 804 a and the terminal portion 807. Alternatively, the protection circuit 806 can be connected to a wiring between the signal line driver circuit 804 b and the terminal portion 807. Note that the terminal portion 807 is a portion where a terminal for inputting a power supply, a control signal, and an image signal from an external circuit to the display device is provided.
保護回路806は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該配線と別の配線とを導通状態にする回路である。 The protection circuit 806 is a circuit that brings a wiring into a conductive state when a potential outside a certain range is applied to the wiring to which the protection circuit 806 is connected.
図6(A)に示すように、画素部802と駆動回路部804にそれぞれ保護回路806を設けることにより、ESD(Electro Static Discharge:静電気放電)などにより発生する過電流に対する表示装置の耐性を高めることができる。ただし、保護回路806の構成はこれに限定されず、例えば、走査線駆動回路804aに保護回路806を接続した構成、または信号線駆動回路804bに保護回路806を接続した構成とすることもできる。あるいは、端子部807に保護回路806を接続した構成とすることもできる。 As shown in FIG. 6A, by providing a protection circuit 806 in each of the pixel portion 802 and the driver circuit portion 804, resistance of the display device to an overcurrent generated by ESD (Electro Static Discharge) or the like is increased. be able to. However, the structure of the protection circuit 806 is not limited thereto, and for example, a structure in which the protection circuit 806 is connected to the scan line driver circuit 804a or a structure in which the protection circuit 806 is connected to the signal line driver circuit 804b can be employed. Alternatively, the protective circuit 806 can be connected to the terminal portion 807.
また、図6(A)においては、走査線駆動回路804aと信号線駆動回路804bによって駆動回路部804を形成している例を示しているが、この構成に限定されない。例えば、走査線駆動回路804aのみを形成し、別途用意された信号線駆動回路が形成された基板(例えば、単結晶半導体膜、多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板)を実装する構成としても良い。 6A illustrates an example in which the driver circuit portion 804 is formed using the scan line driver circuit 804a and the signal line driver circuit 804b; however, the present invention is not limited to this structure. For example, a structure in which only the scan line driver circuit 804a is formed and a substrate on which a separately prepared signal line driver circuit is formed (for example, a driver circuit substrate formed of a single crystal semiconductor film or a polycrystalline semiconductor film) is mounted. Also good.
<画素回路の構成例>
図6(A)に示す複数の画素回路801は、例えば、図6(B)に示す構成とすることができる。
<Configuration example of pixel circuit>
A plurality of pixel circuits 801 illustrated in FIG. 6A can have a structure illustrated in FIG. 6B, for example.
図6(B)に示す画素回路801は、トランジスタ852、854と、容量素子862と、発光素子872と、を有する。 A pixel circuit 801 illustrated in FIG. 6B includes transistors 852 and 854, a capacitor 862, and a light-emitting element 872.
トランジスタ852のソース電極及びドレイン電極の一方は、データ信号が与えられる配線(以下、信号線DL_nという)に電気的に接続される。さらに、トランジスタ852のゲート電極は、ゲート信号が与えられる配線(以下、走査線GL_mという)に電気的に接続される。 One of a source electrode and a drain electrode of the transistor 852 is electrically connected to a wiring to which a data signal is supplied (hereinafter referred to as a signal line DL_n). Further, the gate electrode of the transistor 852 is electrically connected to a wiring to which a gate signal is supplied (hereinafter referred to as a scanning line GL_m).
トランジスタ852は、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。 The transistor 852 has a function of controlling data writing of the data signal.
容量素子862の一対の電極の一方は、電位が与えられる配線(以下、電位供給線VL_aという)に電気的に接続され、他方は、トランジスタ852のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。 One of the pair of electrodes of the capacitor 862 is electrically connected to a wiring to which a potential is applied (hereinafter referred to as a potential supply line VL_a), and the other is electrically connected to the other of the source electrode and the drain electrode of the transistor 852. Is done.
容量素子862は、書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。 The capacitor 862 functions as a storage capacitor for storing written data.
トランジスタ854のソース電極及びドレイン電極の一方は、電位供給線VL_aに電気的に接続される。さらに、トランジスタ854のゲート電極は、トランジスタ852のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。 One of a source electrode and a drain electrode of the transistor 854 is electrically connected to the potential supply line VL_a. Further, the gate electrode of the transistor 854 is electrically connected to the other of the source electrode and the drain electrode of the transistor 852.
発光素子872のアノード及びカソードの一方は、電位供給線VL_bに電気的に接続され、他方は、トランジスタ854のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。 One of an anode and a cathode of the light-emitting element 872 is electrically connected to the potential supply line VL_b, and the other is electrically connected to the other of the source electrode and the drain electrode of the transistor 854.
発光素子872としては、実施の形態1乃至実施の形態3に示す発光素子を用いることができる。 As the light-emitting element 872, the light-emitting element described in any of Embodiments 1 to 3 can be used.
なお、電位供給線VL_a及び電位供給線VL_bの一方には、高電源電位VDDが与えられ、他方には、低電源電位VSSが与えられる。 Note that one of the potential supply line VL_a and the potential supply line VL_b is supplied with the high power supply potential VDD, and the other is supplied with the low power supply potential VSS.
図6(B)の画素回路801を有する表示装置では、例えば、図6(A)に示す走査線駆動回路804aにより各行の画素回路801を順次選択し、トランジスタ852をオン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。 In the display device including the pixel circuit 801 in FIG. 6B, for example, the pixel circuit 801 in each row is sequentially selected by the scan line driver circuit 804a illustrated in FIG. Write data.
データが書き込まれた画素回路801は、トランジスタ852がオフ状態になることで保持状態になる。さらに、書き込まれたデータ信号の電位に応じてトランジスタ854のソース電極とドレイン電極の間に流れる電流量が制御され、発光素子872は、流れる電流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。 The pixel circuit 801 in which data is written is brought into a holding state when the transistor 852 is turned off. Further, the amount of current flowing between the source electrode and the drain electrode of the transistor 854 is controlled in accordance with the potential of the written data signal, and the light-emitting element 872 emits light with luminance corresponding to the flowing current amount. By sequentially performing this for each row, an image can be displayed.
また、本発明の一態様の発光素子は、表示装置の画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式、または、表示装置の画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式のそれぞれの方式に適用することができる。 The light-emitting element of one embodiment of the present invention can be applied to an active matrix method in which an active element is included in a pixel of a display device or a passive matrix method in which an active element is not included in a pixel of a display device. .
アクティブマトリクス方式では、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)として、トランジスタだけでなく、さまざまな能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いることが出来る。例えば、MIM(Metal Insulator Metal)、又はTFD(Thin Film Diode)などを用いることも可能である。これらの素子は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。 In the active matrix system, not only transistors but also various active elements (active elements and nonlinear elements) can be used as active elements (active elements and nonlinear elements). For example, MIM (Metal Insulator Metal) or TFD (Thin Film Diode) can be used. Since these elements have few manufacturing steps, manufacturing cost can be reduced or yield can be improved. Alternatively, since these elements have small element sizes, the aperture ratio can be improved, and power consumption and luminance can be increased.
アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いないため、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。または、能動素子(アクティブ素子、非線形素子)を用いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図ることが出来る。 As a method other than the active matrix method, a passive matrix type that does not use an active element (an active element or a non-linear element) can be used. Since no active element (active element or non-linear element) is used, the number of manufacturing steps is small, so that manufacturing costs can be reduced or yield can be improved. Alternatively, since an active element (an active element or a non-linear element) is not used, an aperture ratio can be improved, power consumption can be reduced, or luminance can be increased.
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。 The structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.
(実施の形態5)
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置、及び該表示装置に入力装置を取り付けた電子機器について、図7乃至図11を用いて説明を行う。
(Embodiment 5)
In this embodiment, a display device including the light-emitting element of one embodiment of the present invention and an electronic device in which the input device is attached to the display device will be described with reference to FIGS.
<タッチパネルに関する説明1>
なお、本実施の形態において、電子機器の一例として、表示装置と、入力装置とを合わせたタッチパネル2000について説明する。また、入力装置の一例として、タッチセンサを用いる場合について説明する。
<Description 1 regarding touch panel>
Note that in this embodiment, a touch panel 2000 including a display device and an input device is described as an example of an electronic device. A case where a touch sensor is used as an example of the input device will be described.
図7(A)(B)は、タッチパネル2000の斜視図である。なお、図7(A)(B)において、明瞭化のため、タッチパネル2000の代表的な構成要素を示す。 7A and 7B are perspective views of the touch panel 2000. FIG. 7A and 7B, typical components of the touch panel 2000 are shown for clarity.
タッチパネル2000は、表示装置2501とタッチセンサ2595とを有する(図7(B)参照)。また、タッチパネル2000は、基板2510、基板2570、及び基板2590を有する。なお、基板2510、基板2570、及び基板2590はいずれも可撓性を有する。ただし、基板2510、基板2570、及び基板2590のいずれか一つまたは全てが可撓性を有さない構成としてもよい。 The touch panel 2000 includes a display device 2501 and a touch sensor 2595 (see FIG. 7B). The touch panel 2000 includes a substrate 2510, a substrate 2570, and a substrate 2590. Note that the substrate 2510, the substrate 2570, and the substrate 2590 are all flexible. Note that any one or all of the substrate 2510, the substrate 2570, and the substrate 2590 may not have flexibility.
表示装置2501は、基板2510上に複数の画素及び該画素に信号を供給することができる複数の配線2511を有する。複数の配線2511は、基板2510の外周部にまで引き回され、その一部が端子2519を構成している。端子2519はFPC2509(1)と電気的に接続する。 The display device 2501 includes a plurality of pixels over the substrate 2510 and a plurality of wirings 2511 that can supply signals to the pixels. The plurality of wirings 2511 are routed to the outer periphery of the substrate 2510, and a part of them constitutes a terminal 2519. A terminal 2519 is electrically connected to the FPC 2509 (1).
基板2590は、タッチセンサ2595と、タッチセンサ2595と電気的に接続する複数の配線2598とを有する。複数の配線2598は、基板2590の外周部に引き回され、その一部は端子を構成する。そして、該端子はFPC2509(2)と電気的に接続される。なお、図7(B)では明瞭化のため、基板2590の裏面側(基板2510と対向する面側)に設けられるタッチセンサ2595の電極や配線等を実線で示している。 The substrate 2590 includes a touch sensor 2595 and a plurality of wirings 2598 electrically connected to the touch sensor 2595. The plurality of wirings 2598 are drawn around the outer periphery of the substrate 2590, and a part of them constitutes a terminal. The terminal is electrically connected to the FPC 2509 (2). Note that in FIG. 7B, electrodes, wirings, and the like of the touch sensor 2595 provided on the back side of the substrate 2590 (the side facing the substrate 2510) are shown by solid lines for clarity.
タッチセンサ2595として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。 As the touch sensor 2595, for example, a capacitive touch sensor can be used. Examples of the electrostatic capacity method include a surface electrostatic capacity method and a projection electrostatic capacity method.
投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。 As the projected capacitance method, there are mainly a self-capacitance method and a mutual capacitance method due to a difference in driving method. The mutual capacitance method is preferable because simultaneous multipoint detection is possible.
なお、図7(B)に示すタッチセンサ2595は、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用した構成である。 Note that a touch sensor 2595 illustrated in FIG. 7B has a structure to which a projected capacitive touch sensor is applied.
なお、タッチセンサ2595には、指等の検知対象の近接または接触を検知することができる、様々なセンサを適用することができる。 Note that as the touch sensor 2595, various sensors that can detect the proximity or contact of a detection target such as a finger can be used.
投影型静電容量方式のタッチセンサ2595は、電極2591と電極2592とを有する。電極2591は、複数の配線2598のいずれかと電気的に接続し、電極2592は複数の配線2598の他のいずれかと電気的に接続する。 The projected capacitive touch sensor 2595 includes an electrode 2591 and an electrode 2592. The electrode 2591 is electrically connected to any of the plurality of wirings 2598, and the electrode 2592 is electrically connected to any other of the plurality of wirings 2598.
電極2592は、図7(A)(B)に示すように、一方向に繰り返し配置された複数の四辺形が角部で接続される形状を有する。 As shown in FIGS. 7A and 7B, the electrode 2592 has a shape in which a plurality of quadrilaterals repeatedly arranged in one direction are connected at corners.
電極2591は四辺形であり、電極2592が延在する方向と交差する方向に繰り返し配置されている。 The electrode 2591 has a quadrangular shape and is repeatedly arranged in a direction intersecting with the direction in which the electrode 2592 extends.
配線2594は、電極2592を挟む二つの電極2591と電気的に接続する。このとき、電極2592と配線2594の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキを低減できる。その結果、タッチセンサ2595を透過する光の輝度のバラツキを低減することができる。 The wiring 2594 is electrically connected to two electrodes 2591 that sandwich the electrode 2592. At this time, a shape in which the area of the intersection of the electrode 2592 and the wiring 2594 is as small as possible is preferable. Thereby, the area of the area | region in which the electrode is not provided can be reduced, and the dispersion | variation in the transmittance | permeability can be reduced. As a result, variation in luminance of light transmitted through the touch sensor 2595 can be reduced.
なお、電極2591及び電極2592の形状はこれに限定されず、様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極2591をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極2592を、電極2591と重ならない領域ができるように離間して複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する2つの電極2592の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。 Note that the shapes of the electrode 2591 and the electrode 2592 are not limited thereto, and various shapes can be employed. For example, a plurality of electrodes 2591 may be arranged so as not to have a gap as much as possible, and a plurality of electrodes 2592 may be provided apart from each other so as to form a region that does not overlap with the electrodes 2591 with an insulating layer interposed therebetween. At this time, it is preferable to provide a dummy electrode electrically insulated from two adjacent electrodes 2592 because the area of regions having different transmittances can be reduced.
<表示装置に関する説明>
次に、図8(A)を用いて、表示装置2501の詳細について説明する。図8(A)は、図7(B)に示す一点鎖線X1−X2間の断面図に相当する。
<Description of display device>
Next, details of the display device 2501 will be described with reference to FIG. FIG. 8A corresponds to a cross-sectional view taken along dashed-dotted line X1-X2 in FIG.
表示装置2501は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。該画素は表示素子と、該表示素子を駆動する画素回路とを有する。 The display device 2501 includes a plurality of pixels arranged in a matrix. The pixel includes a display element and a pixel circuit that drives the display element.
以下の説明においては、白色の光を射出する発光素子を表示素子に適用する場合について説明するが、表示素子はこれに限定されない。例えば、隣接する画素毎に射出する光の色が異なるように、発光色が異なる発光素子を適用してもよい。 In the following description, a case where a light-emitting element that emits white light is applied to a display element will be described; however, the display element is not limited to this. For example, light emitting elements having different emission colors may be applied so that the color of light emitted from each adjacent pixel is different.
基板2510及び基板2570としては、例えば、水蒸気の透過率が1×10−5g・m−2・day−1以下、好ましくは1×10−6g・m−2・day−1以下である可撓性を有する材料を好適に用いることができる。または、基板2510の熱膨張率と、基板2570の熱膨張率とが、およそ等しい材料を用いると好適である。例えば、線膨張率が1×10−3/K以下、好ましくは5×10−5/K以下、より好ましくは1×10−5/K以下である材料を好適に用いることができる。 For example, the substrate 2510 and the substrate 2570 have a water vapor transmission rate of 1 × 10 −5 g · m −2 · day −1 or less, preferably 1 × 10 −6 g · m −2 · day −1 or less. A flexible material can be preferably used. Alternatively, it is preferable to use a material in which the thermal expansion coefficient of the substrate 2510 and the thermal expansion coefficient of the substrate 2570 are approximately equal. For example, a material having a linear expansion coefficient of 1 × 10 −3 / K or less, preferably 5 × 10 −5 / K or less, more preferably 1 × 10 −5 / K or less can be suitably used.
なお、基板2510は、発光素子への不純物の拡散を防ぐ絶縁層2510aと、可撓性基板2510bと、絶縁層2510a及び可撓性基板2510bを貼り合わせる接着層2510cと、を有する積層体である。また、基板2570は、発光素子への不純物の拡散を防ぐ絶縁層2570aと、可撓性基板2570bと、絶縁層2570a及び可撓性基板2570bを貼り合わせる接着層2570cと、を有する積層体である。 Note that the substrate 2510 is a stack including an insulating layer 2510a that prevents diffusion of impurities into the light-emitting element, a flexible substrate 2510b, and an adhesive layer 2510c that bonds the insulating layer 2510a and the flexible substrate 2510b. . The substrate 2570 is a stack including an insulating layer 2570a that prevents diffusion of impurities into the light-emitting element, a flexible substrate 2570b, and an adhesive layer 2570c that bonds the insulating layer 2570a and the flexible substrate 2570b. .
接着層2510c及び接着層2570cとしては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド(ナイロン、アラミド等)、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。 As the adhesive layer 2510c and the adhesive layer 2570c, for example, polyester, polyolefin, polyamide (nylon, aramid, or the like), polyimide, polycarbonate, acrylic resin, polyurethane, or epoxy resin can be used. Alternatively, a material including a resin having a siloxane bond such as silicone can be used.
また、基板2510と基板2570との間に封止層2560を有する。封止層2560は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。また、図8(A)に示すように、封止層2560側に光を取り出す場合は、封止層2560は光学的な接合層を兼ねることができる。 In addition, a sealing layer 2560 is provided between the substrate 2510 and the substrate 2570. The sealing layer 2560 preferably has a refractive index larger than that of air. In addition, as illustrated in FIG. 8A, in the case where light is extracted to the sealing layer 2560 side, the sealing layer 2560 can also serve as an optical bonding layer.
また、封止層2560の外周部にシール材を形成してもよい。当該シール材を用いることにより、基板2510、基板2570、封止層2560、及びシール材で囲まれた領域に発光素子2550Rを有する構成とすることができる。なお、封止層2560として、不活性気体(窒素やアルゴン等)を充填してもよい。また、当該不活性気体内に、乾燥材を設けて、水分等を吸着させる構成としてもよい。また、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を充填してもよく、例えば、PVC(ポリビニルクロライド)系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)系樹脂、またはEVA(エチレンビニルアセテート)系樹脂を用いることができる。また、上述のシール材としては、例えば、エポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、シール材に用いる材料としては、水分や酸素を透過しない材料を用いると好適である。 Further, a sealing material may be formed on the outer peripheral portion of the sealing layer 2560. By using the sealant, the light-emitting element 2550R can be provided in the region surrounded by the substrate 2510, the substrate 2570, the sealing layer 2560, and the sealant. Note that the sealing layer 2560 may be filled with an inert gas (such as nitrogen or argon). In addition, a drying material may be provided in the inert gas to adsorb moisture or the like. Further, it may be filled with an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin. For example, PVC (polyvinyl chloride) resin, acrylic resin, polyimide resin, epoxy resin, silicone resin, PVB (polyvinyl butyral) resin. Alternatively, EVA (ethylene vinyl acetate) resin can be used. Moreover, as the above-mentioned sealing material, for example, it is preferable to use an epoxy resin or glass frit. As a material used for the sealant, a material that does not transmit moisture and oxygen is preferably used.
また、表示装置2501は、画素2502Rを有する。また、画素2502Rは発光モジュール2580Rを有する。 In addition, the display device 2501 includes a pixel 2502R. In addition, the pixel 2502R includes a light emitting module 2580R.
画素2502Rは、発光素子2550Rと、発光素子2550Rに電力を供給することができるトランジスタ2502tとを有する。なお、トランジスタ2502tは、画素回路の一部として機能する。また、発光モジュール2580Rは、発光素子2550Rと、着色層2567Rとを有する。 The pixel 2502R includes a light-emitting element 2550R and a transistor 2502t that can supply power to the light-emitting element 2550R. Note that the transistor 2502t functions as part of the pixel circuit. The light emitting module 2580R includes a light emitting element 2550R and a colored layer 2567R.
発光素子2550Rは、下部電極と、上部電極と、下部電極と上部電極の間にEL層とを有する。発光素子2550Rとして、例えば、実施の形態1乃至実施の形態3に示す発光素子を適用することができる。 The light-emitting element 2550R includes a lower electrode, an upper electrode, and an EL layer between the lower electrode and the upper electrode. As the light-emitting element 2550R, for example, the light-emitting element described in any of Embodiments 1 to 3 can be used.
また、下部電極と上部電極との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、特定波長における光強度を増加させてもよい。 Further, a microcavity structure may be employed between the lower electrode and the upper electrode to increase the light intensity at a specific wavelength.
また、封止層2560が光を取り出す側に設けられている場合、封止層2560は、発光素子2550Rと着色層2567Rに接する。 In the case where the sealing layer 2560 is provided on the light extraction side, the sealing layer 2560 is in contact with the light-emitting element 2550R and the coloring layer 2567R.
着色層2567Rは、発光素子2550Rと重なる位置にある。これにより、発光素子2550Rが発する光の一部は着色層2567Rを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュール2580Rの外部に射出される。 The coloring layer 2567R is in a position overlapping with the light-emitting element 2550R. Thus, part of the light emitted from the light emitting element 2550R passes through the colored layer 2567R and is emitted to the outside of the light emitting module 2580R in the direction of the arrow shown in the drawing.
また、表示装置2501には、光を射出する方向に遮光層2567BMが設けられる。遮光層2567BMは、着色層2567Rを囲むように設けられている。 The display device 2501 is provided with a light-blocking layer 2567BM in the direction of emitting light. The light-blocking layer 2567BM is provided so as to surround the colored layer 2567R.
着色層2567Rとしては、特定の波長帯域の光を透過する機能を有していればよく、例えば、赤色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、緑色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、青色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、黄色の波長帯域の光を透過するカラーフィルタなどを用いることができる。各カラーフィルタは、様々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法などで形成することができる。 The coloring layer 2567R may have a function of transmitting light in a specific wavelength band, for example, a color filter that transmits light in a red wavelength band, a color filter that transmits light in a green wavelength band, A color filter that transmits light in the blue wavelength band, a color filter that transmits light in the yellow wavelength band, and the like can be used. Each color filter can be formed using a variety of materials by a printing method, an inkjet method, an etching method using a photolithography technique, or the like.
また、表示装置2501には、絶縁層2521が設けられる。絶縁層2521はトランジスタ2502tを覆う。なお、絶縁層2521は、画素回路に起因する凹凸を平坦化するための機能を有する。また、絶縁層2521に不純物の拡散を抑制できる機能を付与してもよい。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ2502t等の信頼性の低下を抑制できる。 In addition, the display device 2501 is provided with an insulating layer 2521. The insulating layer 2521 covers the transistor 2502t. Note that the insulating layer 2521 has a function of planarizing unevenness caused by the pixel circuit. Further, the insulating layer 2521 may have a function of suppressing impurity diffusion. Accordingly, a decrease in reliability of the transistor 2502t and the like due to impurity diffusion can be suppressed.
また、発光素子2550Rは、絶縁層2521の上方に形成される。また、発光素子2550Rが有する下部電極には、該下部電極の端部に重なる隔壁2528が設けられる。なお、基板2510と、基板2570との間隔を制御するスペーサを、隔壁2528上に形成してもよい。 The light-emitting element 2550R is formed above the insulating layer 2521. In addition, the lower electrode included in the light-emitting element 2550R is provided with a partition wall 2528 which overlaps with an end portion of the lower electrode. Note that a spacer for controlling the distance between the substrate 2510 and the substrate 2570 may be formed over the partition wall 2528.
走査線駆動回路2503g(1)は、トランジスタ2503tと、容量素子2503cとを有する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。 The scan line driver circuit 2503g (1) includes a transistor 2503t and a capacitor 2503c. Note that the driver circuit can be formed over the same substrate in the same process as the pixel circuit.
また、基板2510上には、信号を供給することができる配線2511が設けられる。また、配線2511上には、端子2519が設けられる。また、端子2519には、FPC2509(1)が電気的に接続される。また、FPC2509(1)は、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を供給する機能を有する。なお、FPC2509(1)にはプリント配線基板(PWB:Printed Wiring Board)が取り付けられていても良い。 A wiring 2511 capable of supplying a signal is provided over the substrate 2510. A terminal 2519 is provided over the wiring 2511. In addition, the FPC 2509 (1) is electrically connected to the terminal 2519. The FPC 2509 (1) has a function of supplying a video signal, a clock signal, a start signal, a reset signal, and the like. Note that a printed wiring board (PWB: Printed Wiring Board) may be attached to the FPC 2509 (1).
また、表示装置2501には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。図8(A)においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について、例示しているが、これに限定されず、例えば、図8(B)に示す、トップゲート型のトランジスタを表示装置2501に適用する構成としてもよい。 Further, transistors with various structures can be used for the display device 2501. FIG. 8A illustrates the case where a bottom-gate transistor is used; however, the invention is not limited to this. For example, a top-gate transistor illustrated in FIG. It is good also as a structure applied to.
また、トランジスタ2502t及びトランジスタ2503tの極性については、特に限定はなく、N型およびP型のトランジスタを有する構造、N型のトランジスタまたはP型のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタ2502t及び2503tに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材料としては、13族の半導体(例えば、ガリウムを有する半導体)、14族の半導体(例えば、ケイ素を有する半導体)、化合物半導体(酸化物半導体を含む)、有機半導体等を用いることができる。トランジスタ2502t及びトランジスタ2503tのいずれか一方または双方に、エネルギーギャップが2eV以上、好ましくは2.5eV以上、さらに好ましくは3eV以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるため好ましい。当該酸化物半導体としては、In−Ga酸化物、In−M−Zn酸化物(Mは、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、イットリウム(Y)、ジルコニウム(Zr)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、スズ(Sn)、ハフニウム(Hf)、またはネオジム(Nd)を表す)等が挙げられる。 There are no particular limitations on the polarities of the transistors 2502t and 2503t, and a structure including N-type and P-type transistors or a structure including only one of an N-type transistor and a P-type transistor may be used. . Further, there is no particular limitation on the crystallinity of the semiconductor film used for the transistors 2502t and 2503t. For example, an amorphous semiconductor film or a crystalline semiconductor film can be used. As the semiconductor material, a Group 13 semiconductor (eg, a semiconductor containing gallium), a Group 14 semiconductor (eg, a semiconductor containing silicon), a compound semiconductor (including an oxide semiconductor), an organic semiconductor, or the like is used. it can. By using an oxide semiconductor with an energy gap of 2 eV or more, preferably 2.5 eV or more, more preferably 3 eV or more for either or both of the transistor 2502t and the transistor 2503t, the off-state current of the transistor can be reduced. Therefore, it is preferable. Examples of the oxide semiconductor include In—Ga oxide, In—M—Zn oxide (M is aluminum (Al), gallium (Ga), yttrium (Y), zirconium (Zr), lanthanum (La), cerium) (Ce), tin (Sn), hafnium (Hf), or neodymium (Nd)).
<タッチセンサに関する説明>
次に、図8(C)を用いて、タッチセンサ2595の詳細について説明する。図8(C)は、図7(B)に示す一点鎖線X3−X4間の断面図に相当する。
<Explanation about touch sensor>
Next, details of the touch sensor 2595 will be described with reference to FIG. FIG. 8C corresponds to a cross-sectional view taken along dashed-dotted line X3-X4 in FIG.
タッチセンサ2595は、基板2590上に千鳥状に配置された電極2591及び電極2592と、電極2591及び電極2592を覆う絶縁層2593と、隣り合う電極2591を電気的に接続する配線2594とを有する。 The touch sensor 2595 includes electrodes 2591 and electrodes 2592 that are arranged in a staggered pattern on the substrate 2590, an insulating layer 2593 that covers the electrodes 2591 and 2592, and wiring 2594 that electrically connects adjacent electrodes 2591.
電極2591及び電極2592は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法等を挙げることができる。 The electrodes 2591 and 2592 are formed using a light-transmitting conductive material. As the light-transmitting conductive material, a conductive oxide such as indium oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, zinc oxide, or zinc oxide to which gallium is added can be used. Note that a film containing graphene can also be used. The film containing graphene can be formed, for example, by reducing a film containing graphene oxide formed in a film shape. Examples of the reduction method include a method of applying heat.
例えば、透光性を有する導電性材料を基板2590上にスパッタリング法により成膜した後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターン形成技術により、不要な部分を除去して、電極2591及び電極2592を形成することができる。 For example, after forming a light-transmitting conductive material over the substrate 2590 by a sputtering method, unnecessary portions are removed by various pattern formation techniques such as a photolithography method, so that the electrode 2591 and the electrode 2592 are formed. can do.
また、絶縁層2593に用いる材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることもできる。 As a material used for the insulating layer 2593, for example, an inorganic insulating material such as silicon oxide, silicon oxynitride, or aluminum oxide can be used in addition to a resin such as acrylic or epoxy, or a resin having a siloxane bond.
また、電極2591に達する開口が絶縁層2593に設けられ、配線2594が隣接する電極2591と電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高めることができるため、配線2594に好適に用いることができる。また、電極2591及び電極2592より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線2594に好適に用いることができる。 An opening reaching the electrode 2591 is provided in the insulating layer 2593 so that the wiring 2594 is electrically connected to the adjacent electrode 2591. Since the light-transmitting conductive material can increase the aperture ratio of the touch panel, it can be preferably used for the wiring 2594. A material having higher conductivity than the electrodes 2591 and 2592 can be preferably used for the wiring 2594 because electric resistance can be reduced.
電極2592は、一方向に延在し、複数の電極2592がストライプ状に設けられている。また、配線2594は電極2592と交差して設けられている。 The electrode 2592 extends in one direction, and a plurality of electrodes 2592 are provided in a stripe shape. The wiring 2594 is provided so as to intersect with the electrode 2592.
一対の電極2591が1つの電極2592を挟んで設けられる。また、配線2594は一対の電極2591を電気的に接続している。 A pair of electrodes 2591 is provided with one electrode 2592 interposed therebetween. The wiring 2594 electrically connects the pair of electrodes 2591.
なお、複数の電極2591は、1つの電極2592と必ずしも直交する方向に配置される必要はなく、0度を超えて90度未満の角度をなすように配置されてもよい。 Note that the plurality of electrodes 2591 are not necessarily arranged in a direction orthogonal to the one electrode 2592, and may be arranged to form an angle of more than 0 degree and less than 90 degrees.
また、配線2598は、電極2591または電極2592と電気的に接続される。また、配線2598の一部は、端子として機能する。配線2598としては、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、またはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。 The wiring 2598 is electrically connected to the electrode 2591 or the electrode 2592. In addition, part of the wiring 2598 functions as a terminal. As the wiring 2598, for example, a metal material such as aluminum, gold, platinum, silver, nickel, titanium, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, or palladium, or an alloy material containing the metal material is used. it can.
なお、絶縁層2593及び配線2594を覆う絶縁層を設けて、タッチセンサ2595を保護してもよい。 Note that an insulating layer that covers the insulating layer 2593 and the wiring 2594 may be provided to protect the touch sensor 2595.
また、接続層2599は、配線2598とFPC2509(2)を電気的に接続させる。 The connection layer 2599 electrically connects the wiring 2598 and the FPC 2509 (2).
接続層2599としては、異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisotropic Conductive Paste)などを用いることができる。 As the connection layer 2599, an anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Conductive Film), an anisotropic conductive paste (ACP: Anisotropic Conductive Paste), or the like can be used.
<タッチパネルに関する説明2>
次に、図9(A)を用いて、タッチパネル2000の詳細について説明する。図9(A)は、図7(A)に示す一点鎖線X5−X6間の断面図に相当する。
<Description 2 regarding touch panel>
Next, details of the touch panel 2000 will be described with reference to FIG. FIG. 9A corresponds to a cross-sectional view taken along dashed-dotted line X5-X6 in FIG.
図9(A)に示すタッチパネル2000は、図8(A)で説明した表示装置2501と、図8(C)で説明したタッチセンサ2595と、を貼り合わせた構成である。 A touch panel 2000 illustrated in FIG. 9A has a structure in which the display device 2501 described in FIG. 8A and the touch sensor 2595 described in FIG.
また、図9(A)に示すタッチパネル2000は、図8(A)及び図8(C)で説明した構成の他、接着層2597と、反射防止層2567pと、を有する。 In addition to the structure described in FIGS. 8A and 8C, the touch panel 2000 illustrated in FIG. 9A includes an adhesive layer 2597 and an antireflection layer 2567p.
接着層2597は、配線2594と接して設けられる。なお、接着層2597は、タッチセンサ2595が表示装置2501に重なるように、基板2590を基板2570に貼り合わせている。また、接着層2597は、透光性を有すると好ましい。また、接着層2597としては、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化樹脂を用いることができる。例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはシロキサン系樹脂を用いることができる。 The adhesive layer 2597 is provided in contact with the wiring 2594. Note that the adhesive layer 2597 attaches the substrate 2590 to the substrate 2570 so that the touch sensor 2595 overlaps the display device 2501. The adhesive layer 2597 preferably has a light-transmitting property. For the adhesive layer 2597, a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin can be used. For example, an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin, or a siloxane resin can be used.
反射防止層2567pは、画素に重なる位置に設けられる。反射防止層2567pとして、例えば円偏光板を用いることができる。 The antireflection layer 2567p is provided at a position overlapping the pixel. As the antireflection layer 2567p, for example, a circularly polarizing plate can be used.
次に、図9(A)に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図9(B)を用いて説明する。 Next, a touch panel having a structure different from that illustrated in FIG. 9A will be described with reference to FIG.
図9(B)は、タッチパネル2001の断面図である。図9(B)に示すタッチパネル2001は、図9(A)に示すタッチパネル2000と、表示装置2501に対するタッチセンサ2595の位置が異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることができる部分は、タッチパネル2000の説明を援用する。 FIG. 9B is a cross-sectional view of the touch panel 2001. A touch panel 2001 illustrated in FIG. 9B is different from the touch panel 2000 illustrated in FIG. 9A in the position of the touch sensor 2595 with respect to the display device 2501. Here, different configurations will be described in detail, and the description of the touch panel 2000 is used for a portion where a similar configuration can be used.
着色層2567Rは、発光素子2550Rと重なる位置にある。また、図9(B)に示す発光素子2550Rは、トランジスタ2502tが設けられている側に光を射出する。これにより、発光素子2550Rが発する光の一部は、着色層2567Rを透過して、図中に示す矢印の方向の発光モジュール2580Rの外部に射出される。 The coloring layer 2567R is in a position overlapping with the light-emitting element 2550R. In addition, the light-emitting element 2550R illustrated in FIG. 9B emits light to the side where the transistor 2502t is provided. Thus, part of the light emitted from the light emitting element 2550R passes through the colored layer 2567R and is emitted to the outside of the light emitting module 2580R in the direction of the arrow shown in the drawing.
また、タッチセンサ2595は、表示装置2501の基板2510側に設けられている。 The touch sensor 2595 is provided on the substrate 2510 side of the display device 2501.
接着層2597は、基板2510と基板2590の間にあり、表示装置2501とタッチセンサ2595を貼り合わせる。 An adhesive layer 2597 is provided between the substrate 2510 and the substrate 2590, and the display device 2501 and the touch sensor 2595 are attached to each other.
図9(A)(B)に示すように、発光素子から射出される光は、基板の上面及び下面のいずれか一方または双方に射出されればよい。 As shown in FIGS. 9A and 9B, light emitted from the light emitting element may be emitted to one or both of the upper surface and the lower surface of the substrate.
<タッチパネルの駆動方法に関する説明>
次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図10を用いて説明を行う。
<Explanation regarding touch panel drive method>
Next, an example of a touch panel driving method will be described with reference to FIG.
図10(A)は、相互容量方式のタッチセンサの構成を示すブロック図である。図10(A)では、パルス電圧出力回路2601、電流検出回路2602を示している。なお、図10(A)では、パルス電圧が与えられる電極2621をX1−X6として、電流の変化を検知する電極2622をY1−Y6として、それぞれ6本の配線で例示している。また、図10(A)は、電極2621と、電極2622とが重畳することで形成される容量2603を示している。なお、電極2621と電極2622とはその機能を互いに置き換えてもよい。 FIG. 10A is a block diagram illustrating a structure of a mutual capacitive touch sensor. FIG. 10A shows a pulse voltage output circuit 2601 and a current detection circuit 2602. Note that in FIG. 10A, the electrode 2621 to which a pulse voltage is applied is illustrated as X1-X6, and the electrode 2622 for detecting a change in current is illustrated as Y1-Y6. FIG. 10A illustrates a capacitor 2603 formed by the overlap of the electrode 2621 and the electrode 2622. Note that the functions of the electrode 2621 and the electrode 2622 may be interchanged.
パルス電圧出力回路2601は、X1−X6の配線に順にパルスを印加するための回路である。X1−X6の配線にパルス電圧が印加されることで、容量2603を形成する電極2621と電極2622との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等により容量2603の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、または接触を検出することができる。 The pulse voltage output circuit 2601 is a circuit for sequentially applying pulses to the wiring lines X1 to X6. When a pulse voltage is applied to the wiring of X1-X6, an electric field is generated between the electrode 2621 and the electrode 2622 forming the capacitor 2603. By utilizing the fact that the electric field generated between the electrodes causes a change in the mutual capacitance of the capacitor 2603 due to shielding or the like, it is possible to detect the proximity or contact of the detection object.
電流検出回路2602は、容量2603での相互容量の変化による、Y1−Y6の配線での電流の変化を検出するための回路である。Y1−Y6の配線では、被検知体の近接、または接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、または接触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検出は、積分回路等を用いて行えばよい。 The current detection circuit 2602 is a circuit for detecting a change in current in the wiring of Y1-Y6 due to a change in mutual capacitance in the capacitor 2603. In the wiring of Y1-Y6, there is no change in the current value detected when there is no proximity or contact with the detected object, but the current value when the mutual capacitance decreases due to the proximity or contact with the detected object. Detect changes that decrease. Note that current detection may be performed using an integration circuit or the like.
次に、図10(B)には、図10(A)で示す相互容量方式のタッチセンサにおける入出力波形のタイミングチャートを示す。図10(B)では、1フレーム期間で各行列での被検知体の検出を行うものとする。また図10(B)では、被検知体を検出しない場合(非タッチ)と被検知体を検出する場合(タッチ)との2つの場合について示している。なおY1−Y6の配線については、検出される電流値に対応する電圧値とした波形を示している。 Next, FIG. 10B shows a timing chart of input / output waveforms in the mutual capacitance type touch sensor shown in FIG. In FIG. 10B, the detection target is detected in each matrix in one frame period. FIG. 10B shows two cases, that is, a case where the detected object is not detected (non-touch) and a case where the detected object is detected (touch). In addition, about the wiring of Y1-Y6, the waveform made into the voltage value corresponding to the detected electric current value is shown.
X1−X6の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧にしたがってY1−Y6の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、X1−X6の配線の電圧の変化に応じてY1−Y6の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接または接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化する。 A pulse voltage is sequentially applied to the X1-X6 wiring, and the waveform of the Y1-Y6 wiring changes according to the pulse voltage. When there is no proximity or contact of the detection object, the waveform of Y1-Y6 changes uniformly according to the change of the voltage of the wiring of X1-X6. On the other hand, since the current value decreases at the location where the detection object is close or in contact, the waveform of the voltage value corresponding to this also changes.
このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接または接触を検知することができる。 In this way, by detecting the change in mutual capacitance, the proximity or contact of the detection target can be detected.
<センサ回路に関する説明>
また、図10(A)ではタッチセンサとして配線の交差部に容量2603のみを設けるパッシブマトリクス型のタッチセンサの構成を示したが、トランジスタと容量とを有するアクティブマトリクス型のタッチセンサとしてもよい。アクティブマトリクス型のタッチセンサに含まれるセンサ回路の一例を図11に示す。
<Explanation about sensor circuit>
10A illustrates a structure of a passive matrix touch sensor in which only a capacitor 2603 is provided at a wiring intersection as a touch sensor, an active matrix touch sensor including a transistor and a capacitor may be used. An example of a sensor circuit included in the active matrix touch sensor is shown in FIG.
図11に示すセンサ回路は、容量2603と、トランジスタ2611と、トランジスタ2612と、トランジスタ2613とを有する。 The sensor circuit illustrated in FIG. 11 includes a capacitor 2603, a transistor 2611, a transistor 2612, and a transistor 2613.
トランジスタ2613はゲートに信号G2が与えられ、ソースまたはドレインの一方に電圧VRESが与えられ、他方が容量2603の一方の電極およびトランジスタ2611のゲートと電気的に接続する。トランジスタ2611は、ソースまたはドレインの一方がトランジスタ2612のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧VSSが与えられる。トランジスタ2612は、ゲートに信号G1が与えられ、ソースまたはドレインの他方が配線MLと電気的に接続する。容量2603の他方の電極には電圧VSSが与えられる。 The gate of the transistor 2613 is supplied with the signal G2, the voltage VRES is supplied to one of a source and a drain, and the other is electrically connected to one electrode of the capacitor 2603 and the gate of the transistor 2611. In the transistor 2611, one of a source and a drain is electrically connected to one of a source and a drain of the transistor 2612, and the voltage VSS is supplied to the other. In the transistor 2612, the gate is supplied with the signal G1, and the other of the source and the drain is electrically connected to the wiring ML. The voltage VSS is applied to the other electrode of the capacitor 2603.
次に、図11に示すセンサ回路の動作について説明する。まず、信号G2としてトランジスタ2613をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ2611のゲートが接続されるノードnに電圧VRESに対応した電位が与えられる。次に、信号G2としてトランジスタ2613をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードnの電位が保持される。 Next, the operation of the sensor circuit shown in FIG. 11 will be described. First, a potential for turning on the transistor 2613 is supplied as the signal G2, so that a potential corresponding to the voltage VRES is applied to the node n to which the gate of the transistor 2611 is connected. Next, a potential for turning off the transistor 2613 is supplied as the signal G2, so that the potential of the node n is held.
続いて、指等の被検知体の近接または接触により、容量2603の相互容量が変化することに伴い、ノードnの電位がVRESから変化する。 Subsequently, the potential of the node n changes from VRES as the mutual capacitance of the capacitor 2603 changes due to the proximity or contact of a detection object such as a finger.
読み出し動作は、信号G1にトランジスタ2612をオン状態とする電位を与える。ノードnの電位に応じてトランジスタ2611に流れる電流、すなわち配線MLに流れる電流が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出することができる。 In the reading operation, a potential for turning on the transistor 2612 is supplied to the signal G1. The current flowing through the transistor 2611, that is, the current flowing through the wiring ML is changed in accordance with the potential of the node n. By detecting this current, the proximity or contact of the detection object can be detected.
トランジスタ2611、トランジスタ2612、及びトランジスタ2613としては、酸化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにトランジスタ2613にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードnの電位を長期間に亘って保持することが可能となり、ノードnにVRESを供給しなおす動作(リフレッシュ動作)の頻度を減らすことができる。 As the transistor 2611, the transistor 2612, and the transistor 2613, an oxide semiconductor layer is preferably used for a semiconductor layer in which a channel region is formed. In particular, when such a transistor is used as the transistor 2613, the potential of the node n can be held for a long time, and the frequency of the operation of supplying VRES to the node n (refresh operation) can be reduced. it can.
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。 The structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示モジュール及び電子機器について、図12及び図13を用いて説明を行う。
(Embodiment 6)
In this embodiment, a display module and an electronic device each including the light-emitting element of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
<表示モジュールに関する説明>
図12に示す表示モジュール8000は、上部カバー8001と下部カバー8002との間に、FPC8003に接続されたタッチセンサ8004、FPC8005に接続された表示装置8006、フレーム8009、プリント基板8010、バッテリ8011を有する。
<Explanation about display module>
A display module 8000 illustrated in FIG. 12 includes a touch sensor 8004 connected to the FPC 8003, a display device 8006 connected to the FPC 8005, a frame 8009, a printed circuit board 8010, and a battery 8011 between an upper cover 8001 and a lower cover 8002. .
本発明の一態様の発光素子は、例えば、表示装置8006に用いることができる。 The light-emitting element of one embodiment of the present invention can be used for the display device 8006, for example.
上部カバー8001及び下部カバー8002は、タッチセンサ8004及び表示装置8006のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。 The shapes and dimensions of the upper cover 8001 and the lower cover 8002 can be changed as appropriate in accordance with the sizes of the touch sensor 8004 and the display device 8006.
タッチセンサ8004は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチセンサを表示装置8006に重畳して用いることができる。また、表示装置8006の対向基板(封止基板)に、タッチセンサ機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示装置8006の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチセンサとすることも可能である。 As the touch sensor 8004, a resistive touch sensor or a capacitive touch sensor can be used by being superimposed on the display device 8006. In addition, the counter substrate (sealing substrate) of the display device 8006 can have a touch sensor function. In addition, an optical sensor may be provided in each pixel of the display device 8006 to provide an optical touch sensor.
フレーム8009は、表示装置8006の保護機能の他、プリント基板8010の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム8009は、放熱板としての機能を有していてもよい。 The frame 8009 has a function as an electromagnetic shield for blocking electromagnetic waves generated by the operation of the printed board 8010 in addition to a protective function of the display device 8006. The frame 8009 may have a function as a heat sink.
プリント基板8010は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ8011による電源であってもよい。バッテリ8011は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。 The printed board 8010 includes a power supply circuit, a signal processing circuit for outputting a video signal and a clock signal. As a power supply for supplying power to the power supply circuit, an external commercial power supply may be used, or a power supply using a battery 8011 provided separately may be used. The battery 8011 can be omitted when a commercial power source is used.
また、表示モジュール8000は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。 The display module 8000 may be additionally provided with a member such as a polarizing plate, a retardation plate, or a prism sheet.
<電子機器に関する説明>
図13(A)乃至図13(G)は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、又は操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9008、等を有することができる。
<Explanation about electronic equipment>
13A to 13G illustrate electronic devices. These electronic devices include a housing 9000, a display portion 9001, a speaker 9003, operation keys 9005 (including a power switch or operation switch), a connection terminal 9006, and a sensor 9007 (force, displacement, position, speed, acceleration, angular velocity, Includes functions to measure rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical, sound, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, odor or infrared ), A microphone 9008, and the like.
図13(A)乃至図13(G)に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチセンサ機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図13(A)乃至図13(G)に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。また、図13(A)乃至図13(G)には図示していないが、電子機器には、複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体(外部またはカメラに内蔵)に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。 The electronic devices illustrated in FIGS. 13A to 13G can have a variety of functions. For example, a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch sensor function, a function for displaying a calendar, date or time, etc., a function for controlling processing by various software (programs) , Wireless communication function, function to connect to various computer networks using wireless communication function, function to transmit or receive various data using wireless communication function, read program or data recorded in recording medium A function of displaying on the display portion can be provided. Note that the functions of the electronic devices illustrated in FIGS. 13A to 13G are not limited to these, and can have various functions. Although not illustrated in FIGS. 13A to 13G, the electronic device may have a plurality of display portions. In addition, the electronic device is equipped with a camera, etc., to capture still images, to capture moving images, to store captured images on a recording medium (externally or built into the camera), and to display captured images on the display unit And the like.
図13(A)乃至図13(G)に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。 Details of the electronic devices illustrated in FIGS. 13A to 13G are described below.
図13(A)は、携帯情報端末9100を示す斜視図である。携帯情報端末9100が有する表示部9001は、可撓性を有する。そのため、湾曲した筐体9000の湾曲面に沿って表示部9001を組み込むことが可能である。また、表示部9001はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表示部9001に表示されたアイコンに触れることで、アプリケーションを起動することができる。 FIG. 13A is a perspective view showing a portable information terminal 9100. A display portion 9001 included in the portable information terminal 9100 has flexibility. Therefore, the display portion 9001 can be incorporated along the curved surface of the curved housing 9000. Further, the display portion 9001 includes a touch sensor and can be operated by touching the screen with a finger, a stylus, or the like. For example, an application can be activated by touching an icon displayed on the display unit 9001.
図13(B)は、携帯情報端末9101を示す斜視図である。携帯情報端末9101は、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末9101は、スピーカ9003、接続端子9006、センサ9007等を省略して図示しているが、図13(A)に示す携帯情報端末9100と同様の位置に設けることができる。また、携帯情報端末9101は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、3つの操作ボタン9050(操作アイコンまたは単にアイコンともいう)を表示部9001の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報9051を表示部9001の他の面に表示することができる。なお、情報9051の一例としては、電子メールやSNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービス)や電話などの着信を知らせる表示、電子メールやSNSなどの題名、電子メールやSNSなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報9051が表示されている位置に、情報9051の代わりに、操作ボタン9050などを表示してもよい。 FIG. 13B is a perspective view showing the portable information terminal 9101. The portable information terminal 9101 has one or a plurality of functions selected from, for example, a telephone, a notebook, an information browsing device, or the like. Specifically, it can be used as a smartphone. Note that the portable information terminal 9101 is illustrated with the speaker 9003, the connection terminal 9006, the sensor 9007, and the like omitted, but can be provided at the same position as the portable information terminal 9100 illustrated in FIG. Further, the portable information terminal 9101 can display characters and image information on the plurality of surfaces. For example, three operation buttons 9050 (also referred to as operation icons or simply icons) can be displayed on one surface of the display portion 9001. Further, information 9051 indicated by a broken-line rectangle can be displayed on another surface of the display portion 9001. As an example of the information 9051, a display for notifying an incoming call such as an e-mail, SNS (social networking service), a telephone call, a title such as an e-mail or SNS, a sender name such as an e-mail or SNS, a date and time, and a time , Battery level, antenna reception strength and so on. Alternatively, an operation button 9050 or the like may be displayed instead of the information 9051 at a position where the information 9051 is displayed.
図13(C)は、携帯情報端末9102を示す斜視図である。携帯情報端末9102は、表示部9001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報9052、情報9053、情報9054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携帯情報端末9102の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末9102を収納した状態で、その表示(ここでは情報9053)を確認することができる。具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末9102の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末9102をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。 FIG. 13C is a perspective view showing the portable information terminal 9102. The portable information terminal 9102 has a function of displaying information on three or more surfaces of the display portion 9001. Here, an example is shown in which information 9052, information 9053, and information 9054 are displayed on different planes. For example, the user of the portable information terminal 9102 can check the display (information 9053 here) in a state where the portable information terminal 9102 is stored in the chest pocket of clothes. Specifically, the telephone number or name of the caller of the incoming call is displayed at a position where it can be observed from above portable information terminal 9102. The user can check the display and determine whether to receive a call without taking out the portable information terminal 9102 from the pocket.
図13(D)は、腕時計型の携帯情報端末9200を示す斜視図である。携帯情報端末9200は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末9200は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006を有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また接続端子9006を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子9006を介さずに無線給電により行ってもよい。 FIG. 13D is a perspective view showing a wristwatch-type portable information terminal 9200. The portable information terminal 9200 can execute various applications such as a mobile phone, electronic mail, text browsing and creation, music playback, Internet communication, and computer games. Further, the display portion 9001 is provided with a curved display surface, and can perform display along the curved display surface. In addition, the portable information terminal 9200 can execute short-range wireless communication with a communication standard. For example, it is possible to talk hands-free by communicating with a headset capable of wireless communication. In addition, the portable information terminal 9200 includes a connection terminal 9006 and can directly exchange data with other information terminals via a connector. Charging can also be performed through the connection terminal 9006. Note that the charging operation may be performed by wireless power feeding without using the connection terminal 9006.
図13(E)(F)(G)は、折り畳み可能な携帯情報端末9201を示す斜視図である。また、図13(E)が携帯情報端末9201を展開した状態の斜視図であり、図13(F)が携帯情報端末9201を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図であり、図13(G)が携帯情報端末9201を折り畳んだ状態の斜視図である。携帯情報端末9201は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末9201が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000に支持されている。ヒンジ9055を介して2つの筐体9000間を屈曲させることにより、携帯情報端末9201を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。例えば、携帯情報端末9201は、曲率半径1mm以上150mm以下で曲げることができる。 13E, 13F, and 13G are perspective views illustrating a foldable portable information terminal 9201. FIG. 13E is a perspective view of a state in which the portable information terminal 9201 is expanded, and FIG. 13F is a state in the middle of changing from one of the expanded state or the folded state of the portable information terminal 9201 to the other. FIG. 13G is a perspective view of the portable information terminal 9201 folded. The portable information terminal 9201 is excellent in portability in the folded state, and in the expanded state, the portable information terminal 9201 is excellent in display listability due to a seamless wide display area. A display portion 9001 included in the portable information terminal 9201 is supported by three housings 9000 connected by a hinge 9055. By bending between the two housings 9000 via the hinge 9055, the portable information terminal 9201 can be reversibly deformed from the expanded state to the folded state. For example, the portable information terminal 9201 can be bent with a curvature radius of 1 mm to 150 mm.
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有することを特徴とする。ただし、本発明の一態様の発光素子は、表示部を有さない電子機器にも適用することができる。また、本実施の形態において述べた電子機器の表示部においては、可撓性を有し、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる構成、または折り畳み可能な表示部の構成について例示したが、これに限定されず、可撓性を有さず、平面部に表示を行う構成としてもよい。 The electronic device described in this embodiment includes a display portion for displaying some information. Note that the light-emitting element of one embodiment of the present invention can also be applied to an electronic device having no display portion. In addition, in the display portion of the electronic device described in this embodiment, an example of a configuration that has flexibility and can display along a curved display surface, or a configuration of a foldable display portion is given. However, the present invention is not limited to this, and may have a configuration in which display is performed on a flat portion without having flexibility.
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。 The structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.
(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用した照明装置の一例について、図14を用いて説明する。
(Embodiment 7)
In this embodiment, an example of a lighting device to which the light-emitting element which is one embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
図14は、発光素子を室内の照明装置8501として用いた例である。なお、発光素子は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置8502を形成することもできる。本実施の形態で示す発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置8503を備えても良い。また、照明装置8501、8502、8503に、タッチセンサを設けて、電源のオンまたはオフを行ってもよい。 FIG. 14 illustrates an example in which the light-emitting element is used as an indoor lighting device 8501. Note that since the light-emitting element can have a large area, a large-area lighting device can be formed. In addition, by using a housing having a curved surface, the lighting device 8502 in which the light-emitting region has a curved surface can be formed. The light-emitting element described in this embodiment is thin and has a high degree of freedom in housing design. Therefore, it is possible to form a lighting device with various designs. Further, a large lighting device 8503 may be provided on the indoor wall surface. Alternatively, the lighting devices 8501, 8502, and 8503 may be provided with touch sensors to turn the power on or off.
また、発光素子をテーブルの表面側に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明装置8504とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光素子を用いることにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。 In addition, by using the light-emitting element on the surface side of the table, the lighting device 8504 having a function as a table can be obtained. Note that a lighting device having a function as furniture can be obtained by using a light-emitting element as part of other furniture.
以上のように、発光素子を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。 As described above, various lighting devices to which the light-emitting element is applied can be obtained. Note that these lighting devices are included in one embodiment of the present invention.
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。 The structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.
100 EL層
101 電極
102 電極
111 正孔注入層
112 正孔輸送層
117 電子輸送層
118 電子注入層
130 発光層
131 ホスト材料
131_1 有機化合物
131_2 有機化合物
132 ゲスト材料
150 発光素子
401 電極
402 電極
411 正孔注入層
412 正孔輸送層
413 電子輸送層
414 電子注入層
415 正孔注入層
416 正孔輸送層
417 電子輸送層
418 電子注入層
420 発光層
421 ホスト材料
421_1 有機化合物
421_2 有機化合物
422 ゲスト材料
430 発光層
431 ホスト材料
431_1 有機化合物
431_2 有機化合物
432 ゲスト材料
441 発光ユニット
442 発光ユニット
445 電荷発生層
446 発光ユニット
447 発光ユニット
450 発光素子
452 発光素子
460 発光層
461 ホスト材料
462 ゲスト材料
470 発光層
471 ホスト材料
471_1 有機化合物
471_2 有機化合物
472 ゲスト材料
801 画素回路
802 画素部
804 駆動回路部
804a 走査線駆動回路
804b 信号線駆動回路
806 保護回路
807 端子部
852 トランジスタ
854 トランジスタ
862 容量素子
872 発光素子
2000 タッチパネル
2001 タッチパネル
2501 表示装置
2502R 画素
2502t トランジスタ
2503c 容量素子
2503g 走査線駆動回路
2503t トランジスタ
2509 FPC
2510 基板
2510a 絶縁層
2510b 可撓性基板
2510c 接着層
2511 配線
2519 端子
2521 絶縁層
2528 隔壁
2550R 発光素子
2560 封止層
2567BM 遮光層
2567p 反射防止層
2567R 着色層
2570 基板
2570a 絶縁層
2570b 可撓性基板
2570c 接着層
2580R 発光モジュール
2590 基板
2591 電極
2592 電極
2593 絶縁層
2594 配線
2595 タッチセンサ
2597 接着層
2598 配線
2599 接続層
2601 パルス電圧出力回路
2602 電流検出回路
2603 容量
2611 トランジスタ
2612 トランジスタ
2613 トランジスタ
2621 電極
2622 電極
8000 表示モジュール
8001 上部カバー
8002 下部カバー
8003 FPC
8004 タッチセンサ
8005 FPC
8006 表示装置
8009 フレーム
8010 プリント基板
8011 バッテリ
8501 照明装置
8502 照明装置
8503 照明装置
8504 照明装置
9000 筐体
9001 表示部
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
9008 マイクロフォン
9050 操作ボタン
9051 情報
9052 情報
9053 情報
9054 情報
9055 ヒンジ
9100 携帯情報端末
9101 携帯情報端末
9102 携帯情報端末
9200 携帯情報端末
9201 携帯情報端末
100 EL layer 101 Electrode 102 Electrode 111 Hole injection layer 112 Hole transport layer 117 Electron transport layer 118 Electron injection layer 130 Light emitting layer 131 Host material 131_1 Organic compound 131_2 Organic compound 132 Guest material 150 Light emitting element 401 Electrode 402 Electrode 411 Hole Injection layer 412 Hole transport layer 413 Electron transport layer 414 Electron injection layer 415 Hole injection layer 416 Hole transport layer 417 Electron transport layer 418 Electron injection layer 420 Light emitting layer 421 Host material 421_1 Organic compound 421_2 Organic compound 422 Guest material 430 Light emission Layer 431 Host material 431_1 Organic compound 431_2 Organic compound 432 Guest material 441 Light emitting unit 442 Light emitting unit 445 Charge generation layer 446 Light emitting unit 447 Light emitting unit 450 Light emitting element 452 Light emitting element 460 Light emitting layer 61 Host material 462 Guest material 470 Light emitting layer 471 Host material 471_1 Organic compound 471_2 Organic compound 472 Guest material 801 Pixel circuit 802 Pixel portion 804 Driver circuit portion 804a Scan line driver circuit 804b Signal line driver circuit 806 Protection circuit 807 Terminal portion 852 Transistor 854 Transistor 862 Capacitor element 872 Light emitting element 2000 Touch panel 2001 Touch panel 2501 Display device 2502R Pixel 2502t Transistor 2503c Capacitor element 2503g Scan line driver circuit 2503t Transistor 2509 FPC
2510 Substrate 2510a Insulating layer 2510b Flexible substrate 2510c Adhesive layer 2511 Wiring 2519 Terminal 2521 Insulating layer 2528 Partition 2550R Light emitting element 2560 Sealing layer 2567BM Light shielding layer 2567p Antireflection layer 2567R Colored layer 2570 Substrate 2570a Insulating layer 2570b Flexible substrate 2570c Adhesive layer 2580R Light emitting module 2590 Substrate 2591 Electrode 2592 Electrode 2593 Insulating layer 2594 Wiring 2595 Touch sensor 2597 Adhesive layer 2598 Wiring 2599 Connection layer 2601 Pulse voltage output circuit 2602 Current detection circuit 2603 Capacitance 2611 Transistor 2612 Transistor 2613 Transistor 2621 Electrode 2622 Electrode 8000 Display Module 8001 Upper cover 8002 Lower cover 8003 FPC
8004 Touch sensor 8005 FPC
8006 Display device 8009 Frame 8010 Printed circuit board 8011 Battery 8501 Illumination device 8502 Illumination device 8503 Illumination device 8504 Illumination device 9000 Case 9001 Display unit 9003 Speaker 9005 Operation key 9006 Connection terminal 9007 Sensor 9008 Microphone 9050 Operation button 9051 Information 9052 Information 9053 Information 9054 Information 9055 hinge 9100 portable information terminal 9101 portable information terminal 9102 portable information terminal 9200 portable information terminal 9201 portable information terminal
Claims (27)
前記一対の電極間に設けられたEL層と、
を有する発光素子であって、
前記EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、
前記ホスト材料は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、前記ゲスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。 A pair of electrodes;
An EL layer provided between the pair of electrodes;
A light emitting device comprising:
The EL layer has a host material and a guest material,
The host material has a function capable of exhibiting thermally activated delayed fluorescence at room temperature,
The guest material has a function of exhibiting fluorescence,
The guest material has a second excited triplet energy level equal to or higher than a lowest excited singlet energy level of the guest material.
A light emitting element characterized by the above.
前記一対の電極間に設けられたEL層と、
を有する発光素子であって、
前記EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、
前記ホスト材料は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、前記ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、
前記ホスト材料の前記最低励起三重項エネルギー準位は、前記ゲスト材料の最低励起三重項エネルギー準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。 A pair of electrodes;
An EL layer provided between the pair of electrodes;
A light emitting device comprising:
The EL layer has a host material and a guest material,
The host material has a function capable of exhibiting thermally activated delayed fluorescence at room temperature,
The guest material has a function of exhibiting fluorescence,
A second excited triplet energy level of the guest material is equal to or higher than a lowest excited triplet energy level of the host material;
The lowest excited triplet energy level of the host material is greater than or equal to the lowest excited triplet energy level of the guest material;
A light emitting element characterized by the above.
前記ゲスト材料の前記第二励起三重項エネルギー準位は、前記ホスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 2,
The second excited triplet energy level of the guest material is greater than or equal to the lowest excited singlet energy level of the host material;
A light emitting element characterized by the above.
前記ホスト材料の前記最低励起三重項エネルギー準位と、前記ゲスト材料の前記最低励起三重項エネルギー準位と、の差が0.5eV以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 2 or claim 3,
The difference between the lowest excited triplet energy level of the host material and the lowest excited triplet energy level of the guest material is 0.5 eV or more.
A light emitting element characterized by the above.
前記ホスト材料の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、前記ゲスト材料の燐光発光エネルギー以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 2 or claim 3,
The emission energy of thermally activated delayed fluorescence of the host material is greater than or equal to the phosphorescence emission energy of the guest material.
A light emitting element characterized by the above.
前記ホスト材料の前記熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーと、前記ゲスト材料の前記燐光発光エネルギーと、の差が0.5eV以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 5,
The difference between the thermally activated delayed fluorescence emission energy of the host material and the phosphorescence emission energy of the guest material is 0.5 eV or more.
A light emitting element characterized by the above.
前記一対の電極間に設けられたEL層と、
を有する発光素子であって、
前記EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、
前記ホスト材料は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、前記ホスト材料の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、
前記ホスト材料の前記最低励起三重項エネルギー準位は、前記ゲスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。 A pair of electrodes;
An EL layer provided between the pair of electrodes;
A light emitting device comprising:
The EL layer has a host material and a guest material,
The host material has a function capable of exhibiting thermally activated delayed fluorescence at room temperature,
The guest material has a function of exhibiting fluorescence,
A second excited triplet energy level of the guest material is equal to or higher than a lowest excited triplet energy level of the host material;
The lowest excited triplet energy level of the host material is greater than or equal to the lowest excited singlet energy level of the guest material;
A light emitting element characterized by the above.
前記ゲスト材料の前記第二励起三重項エネルギー準位は、前記ホスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 7,
The second excited triplet energy level of the guest material is greater than or equal to the lowest excited singlet energy level of the host material;
A light emitting element characterized by the above.
前記ホスト材料の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、前記ゲスト材料の蛍光発光エネルギー以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 7 or claim 8,
The emission energy of thermally activated delayed fluorescence of the host material is greater than or equal to the fluorescence emission energy of the guest material,
A light emitting element characterized by the above.
前記ホスト材料の前記最低励起一重項エネルギー準位と、前記ホスト材料の前記最低励起三重項エネルギー準位と、の差が0eVを超えて0.2eV以下である、
ことを特徴とする発光素子。 In claims 1 to 9,
The difference between the lowest excited singlet energy level of the host material and the lowest excited triplet energy level of the host material is more than 0 eV and not more than 0.2 eV.
A light emitting element characterized by the above.
前記一対の電極間に設けられたEL層と、
を有する発光素子であって、
前記EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、
前記ホスト材料は、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、
前記第1の有機化合物と、前記第2の有機化合物と、で形成される励起錯体は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、前記ゲスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。 A pair of electrodes;
An EL layer provided between the pair of electrodes;
A light emitting device comprising:
The EL layer has a host material and a guest material,
The host material has a first organic compound and a second organic compound,
The exciplex formed by the first organic compound and the second organic compound has a function capable of exhibiting thermally activated delayed fluorescence at room temperature,
The guest material has a function of exhibiting fluorescence,
The guest material has a second excited triplet energy level equal to or higher than a lowest excited singlet energy level of the guest material.
A light emitting element characterized by the above.
前記一対の電極間に設けられたEL層と、
を有する発光素子であって、
前記EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、
前記ホスト材料は、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、
前記第1の有機化合物と、前記第2の有機化合物と、で形成される励起錯体は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、前記励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、
前記励起錯体の前記最低励起三重項エネルギー準位は、前記ゲスト材料の最低励起三重項エネルギー準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。 A pair of electrodes;
An EL layer provided between the pair of electrodes;
A light emitting device comprising:
The EL layer has a host material and a guest material,
The host material has a first organic compound and a second organic compound,
The exciplex formed by the first organic compound and the second organic compound has a function capable of exhibiting thermally activated delayed fluorescence at room temperature,
The guest material has a function of exhibiting fluorescence,
The guest material has a second excited triplet energy level equal to or higher than a lowest excited triplet energy level of the exciplex,
The lowest excited triplet energy level of the exciplex is greater than or equal to the lowest excited triplet energy level of the guest material;
A light emitting element characterized by the above.
前記ゲスト材料の前記第二励起三重項エネルギー準位は、前記励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 12,
The second excited triplet energy level of the guest material is greater than or equal to the lowest excited singlet energy level of the exciplex;
A light emitting element characterized by the above.
前記励起錯体の前記最低励起三重項エネルギー準位と、前記ゲスト材料の前記最低励起三重項エネルギー準位と、の差が0.5eV以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 12 or claim 13,
The difference between the lowest excited triplet energy level of the exciplex and the lowest excited triplet energy level of the guest material is 0.5 eV or more.
A light emitting element characterized by the above.
前記励起錯体の熱活性化遅延蛍光体の発光エネルギーは、前記ゲスト材料の燐光発光エネルギー以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 12 or claim 13,
The emission energy of the thermally activated delayed phosphor of the exciplex is greater than or equal to the phosphorescence emission energy of the guest material,
A light emitting element characterized by the above.
前記励起錯体の前記熱活性化遅延蛍光体の発光エネルギーと、前記ゲスト材料の前記燐光発光エネルギーと、の差が0.5eV以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 15,
The difference between the emission energy of the thermally activated delayed phosphor of the exciplex and the phosphorescence emission energy of the guest material is 0.5 eV or more,
A light emitting element characterized by the above.
前記一対の電極間に設けられたEL層と、
を有する発光素子であって、
前記EL層は、ホスト材料と、ゲスト材料と、を有し、
前記ホスト材料は、第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、
前記第1の有機化合物と、前記第2の有機化合物と、で形成される励起錯体は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料は、蛍光を呈することができる機能を有し、
前記ゲスト材料の第二励起三重項エネルギー準位は、前記励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、
前記励起錯体の前記最低励起三重項エネルギー準位は、前記ゲスト材料の最低励起一重項エネルギー準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。 A pair of electrodes;
An EL layer provided between the pair of electrodes;
A light emitting device comprising:
The EL layer has a host material and a guest material,
The host material has a first organic compound and a second organic compound,
The exciplex formed by the first organic compound and the second organic compound has a function capable of exhibiting thermally activated delayed fluorescence at room temperature,
The guest material has a function of exhibiting fluorescence,
The guest material has a second excited triplet energy level equal to or higher than a lowest excited triplet energy level of the exciplex,
The lowest excited triplet energy level of the exciplex is greater than or equal to the lowest excited singlet energy level of the guest material;
A light emitting element characterized by the above.
前記ゲスト材料の前記第二励起三重項エネルギー準位は、前記励起錯体の最低励起一重項エネルギー準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 17,
The second excited triplet energy level of the guest material is greater than or equal to the lowest excited singlet energy level of the exciplex;
A light emitting element characterized by the above.
前記励起錯体の熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、前記ゲスト材料の蛍光発光エネルギー以上である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 17 or claim 18,
The emission energy of thermally activated delayed fluorescence of the exciplex is greater than or equal to the fluorescence emission energy of the guest material,
A light emitting element characterized by the above.
前記励起錯体の前記最低励起一重項エネルギー準位と、前記励起錯体の前記最低励起三重項エネルギー準位と、の差が0eVを超えて0.2eV以下である、
ことを特徴とする発光素子。 In claims 11 to 19,
The difference between the lowest excited singlet energy level of the exciplex and the lowest excited triplet energy level of the exciplex is greater than 0 eV and not more than 0.2 eV.
A light emitting element characterized by the above.
前記ゲスト材料が発光を呈する、
ことを特徴とする発光素子。 In claims 1 to 20,
The guest material emits light;
A light emitting element characterized by the above.
前記ゲスト材料は、
アントラセン、テトラセン、クリセン、ピレン、ペリレン、アクリドン、の中から選ばれる一以上の骨格と、
芳香族アミン、アルキル基、アリール基、の中から選ばれる一以上の置換基と、を有する、
ことを特徴とする発光素子。 In any one of Claims 1 to 21,
The guest material is
One or more skeletons selected from anthracene, tetracene, chrysene, pyrene, perylene, and acridone;
One or more substituents selected from aromatic amines, alkyl groups, aryl groups,
A light emitting element characterized by the above.
前記骨格は、
前記置換基と結合している、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 22,
The skeleton is
Bonded to the substituent,
A light emitting element characterized by the above.
前記骨格は、
2つの前記置換基と結合し、且つ前記置換基が同一構造である、
ことを特徴とする発光素子。 In claim 23,
The skeleton is
It binds to the two substituents, and the substituents have the same structure;
A light emitting element characterized by the above.
カラーフィルタ、シール、またはトランジスタと、
を有する表示装置。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 24;
With color filters, seals, or transistors,
A display device.
筐体またはタッチセンサと、
を有する電子機器。 A display device according to claim 25;
A housing or touch sensor;
Electronic equipment having
筐体またはタッチセンサと、
を有する照明装置。 A light emitting device according to any one of claims 1 to 24;
A housing or touch sensor;
A lighting device.
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